LeetCode第98题----验证二叉搜索树

本文将较为详细的分享LeetCode第98题的解题思路和解题步骤,希望能为大家带来帮助。

文章目录

  • 前言
  • 一、题目描述
  • 二、解题思想和方法详述
    • 1.解题思想
    • 2.方法详述
  • 三、代码实现
  • 总结


前言

二叉树是非常重要的数据结构,在算法中,涉及面非常之广,不论是令人惊叹的回溯算法,还是啧啧称奇的动态规划,都与二叉树息息相关,可见其重要性。


本人才疏学浅,如有错误请联系我进行改正,在此先行谢过。

一、题目描述

给你一个二叉树的根节点 root ,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

有效二叉树:
节点的左子树的值均小于节点的值,节点的右子树的值均大于节点的值,当然左子树和右子树也必须为二叉搜索树。

示例:
LeetCode第98题----验证二叉搜索树_第1张图片
LeetCode第98题----验证二叉搜索树_第2张图片

二、解题思想和方法详述

1.解题思想

我们发现,二叉搜索树的中序遍历结果呈递增式,也就是说,如果题目所给的二叉树是二叉搜索树,那么其中序遍历结果也将符合递增式。故我们可以利用中序遍历的性质来对其进行判断,得到结论。
关于二叉搜索树的中序遍历,大家可以在我的博文中查看:博文地址

2.方法详述

我们以题目示例为例:
LeetCode第98题----验证二叉搜索树_第3张图片
我们可以看出上图中的二叉树的中序遍历结果并不是呈递增式的,所以我们可以判定此二叉树不是二叉搜索树。

代码如下(示例):

三、代码实现

Python代码:

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def isValidBST(self, root: TreeNode) -> bool:
        stack, inorder = [], float('-inf')
        
        while stack or root:
            while root:
                stack.append(root)
                root = root.left
            root = stack.pop()
            # 如果中序遍历得到的节点的值小于等于前一个 inorder,说明不是二叉搜索树
            if root.val <= inorder:
                return False
            inorder = root.val
            root = root.right

        return True

C++代码:

class Solution {
public:
    bool helper(TreeNode* root, long long lower, long long upper) {
        if (root == nullptr) {
            return true;
        }
        if (root -> val <= lower || root -> val >= upper) {
            return false;
        }
        return helper(root -> left, lower, root -> val) && helper(root -> right, root -> val, upper);
    }
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        return helper(root, LONG_MIN, LONG_MAX);
    }
};

C语言代码:此代码来源于此

bool isValidBST_Helper(struct TreeNode* root, double min, double max) {
    if (root == NULL) {
        return true;
    }

    if (root->val <= min || root->val >= max) {
        return false;
    }

    return isValidBST_Helper(root->left, min, root->val) && isValidBST_Helper(root->right, root->val, max);
}

bool isValidBST(struct TreeNode* root) {
    return isValidBST_Helper(root, LONG_MIN, LONG_MAX);
}

Java代码:此代码来源于此

class Solution {
    long pre = Long.MIN_VALUE;
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return true;
        }
        // 访问左子树
        if (!isValidBST(root.left)) {
            return false;
        }
        // 访问当前节点:如果当前节点小于等于中序遍历的前一个节点,说明不满足BST,返回 false;否则继续遍历。
        if (root.val <= pre) {
            return false;
        }
        pre = root.val;
        // 访问右子树
        return isValidBST(root.right);
    }
}

总结

此题的分享到此结束,如有任何疑问请评论指出。最后,感谢我家莫莫的耐心陪伴和等候。

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