【代码随想录算法训练营14期】- day 20 第六章 二叉树part06

第六章 二叉树part06

  • 654.最大二叉树
    • 解题思路
    • 代码
  • 617.合并二叉树
    • 解题思路
    • 代码
  • 700.二叉搜索树中的搜索
    • 解题思路
    • 代码
  • 98.验证二叉搜索树
    • 解题思路
    • 代码

今日内容
● 654.最大二叉树
● 617.合并二叉树
● 700.二叉搜索树中的搜索
● 98.验证二叉搜索树

654.最大二叉树

给定一个不重复的整数数组 nums 。 最大二叉树 可以用下面的算法从 nums 递归地构建:

创建一个根节点,其值为 nums 中的最大值。
递归地在最大值 左边 的 子数组前缀上 构建左子树。
递归地在最大值 右边 的 子数组后缀上 构建右子树。
返回 nums 构建的 最大二叉树 。

解题思路

思路类似前序后序构建二叉树,代码还可以简化,因为在一个数组构建,可以分割时找到分割下标左右递归下标即可

代码

class Solution {
public:
    TreeNode* construct(vector<int>& nums) {
        if(nums.size() == 0) return NULL;
        //找最大值
        int rootval = INT_MIN;
        int div = 0;
        for(int i = 0; i < nums.size();i++){
            if(nums[i] >  rootval){
                rootval = nums[i];
                div = i;
            }
        }
        TreeNode* root = new TreeNode(rootval);
        // if(nums.size() == 1) return root;
        //分割数组
        vector<int> leftnums(nums.begin(),nums.begin()+div);
        vector<int> rightnums(nums.begin()+ div + 1, nums.end());
        //递归
        root->left = construct(leftnums);
        root->right = construct(rightnums);
        return root;

    }
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
        return construct(nums);
    }
};

617.合并二叉树

给你两棵二叉树: root1 和 root2 。

想象一下,当你将其中一棵覆盖到另一棵之上时,两棵树上的一些节点将会重叠(而另一些不会)。你需要将这两棵树合并成一棵新二叉树。合并的规则是:如果两个节点重叠,那么将这两个节点的值相加作为合并后节点的新值;否则,不为 null 的节点将直接作为新二叉树的节点。

返回合并后的二叉树。

注意: 合并过程必须从两个树的根节点开始。

解题思路

合并二叉树 每层先对r1判断节点为空返回r2,如果r2为空返回r1,否则把2的值加上1的值赋予1.然后递归root1左右子树,即合并的树为root1.

代码

class Solution {
public:
    TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
        if(root1 == NULL) return root2;
        if(root2 == NULL) return root1;
        root1->val = root1->val + root2->val;
        root1->left = mergeTrees(root1->left,root2->left);
        root1->right = mergeTrees(root1->right,root2->right);
        return root1;
    }
};

700.二叉搜索树中的搜索

给定二叉搜索树(BST)的根节点 root 和一个整数值 val。

你需要在 BST 中找到节点值等于 val 的节点。 返回以该节点为根的子树。 如果节点不存在,则返回 null 。

解题思路

BST利用左子树的值一定小于根节点小于右节点的特性。
判断两个条件为空要放第一个

代码

class Solution {
public:
    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
      if(root == NULL  || root->val == val ) return root;
      if(root->val > val) return searchBST(root->left,val);
      if(root->val < val) return searchBST(root->right,val);
      return NULL;
    }
};

98.验证二叉搜索树

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 二叉搜索树定义如下:

节点的左子树只包含 小于 当前节点的数。
节点的右子树只包含 大于 当前节点的数。
所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

解题思路

递归法:构建二叉搜索树,每个左子树都小于根节点的值,每个右子树都大于根节点的值。每个根节点都应处于一个区间内,当根节点值小于最小low,或者大于最大up就不是二叉搜索树,当根节点满足条件,循环判断左右子树,根据性质,判断左子树是up要变更为根节点的值,判断右子树时low变更为根节点的值。
迭代法:这里复习一下中序遍历的写法,特别不熟悉:定义一个栈来写中序遍历,结束条件为root和栈都为空,往左子树查找,使用栈存储走过的节点,当左子树为空,则弹出栈顶元素,取出栈顶元素值,与前一个值比较,如果小于等于前一个值,则不符合中序遍历性质(中序遍历的数依次递增),再遍历右子树。

代码

class Solution {
public:
    bool helper(TreeNode* root,long long low,long long up){
        if(root == nullptr) return true;
        if(root->val <= low || root->val >= up)
            return false;
        else
            return helper(root->left,low,root->val) && helper(root->right,root->val,up);
    }
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
       return helper(root,LONG_MIN,LONG_MAX);
    }
};
class Solution {
public:
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
       //中序遍历
       long long pre = LONG_MIN;
       stack<TreeNode*> s;
       while(root != nullptr || !s.empty()){
           if(root){
               s.push(root);
               root = root->left;
           }
           else{
                root = s.top();
                s.pop();
                if(root->val <= pre)
                    return false;
                pre = root->val;
                root = root->right;
           }
       }
       return true;
    }
};

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