代码随想录算法训练营第二十天| 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

代码随想录算法训练营第二十天| 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

题目

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:

1. 创建一个根节点，其值为 nums 中的最大值。
2. 递归地在最大值 左边 的 子数组前缀上 构建左子树。
3. 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* 。

# 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 constructMaximumBinaryTree(self, nums: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
        if len(nums) == 1:
            return TreeNode(nums[0])
        node = TreeNode()
        max_value = 0
        max_value_index = 0
        for i in range(len(nums)):
            if nums[i] > max_value:
                max_value = nums[i]
                max_value_index = i
        node.val = max_value
        if max_value_index > 0:
            node.left = self.constructMaximumBinaryTree(nums[:max_value_index])
        if max_value_index < len(nums) - 1:
            node.right = self.constructMaximumBinaryTree(nums[max_value_index + 1:])
        return node

题目

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。

# 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 mergeTrees(self, root1: Optional[TreeNode], root2: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:
        if not root1:return root2
        if not root2:return root1
        root1.val += root2.val
        root1.left = self.mergeTrees(root1.left, root2.left)
        root1.right = self.mergeTrees(root1.right, root2.right)
        return root1

题目

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 。

# 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 searchBST(self, root: Optional[TreeNode], val: int) -> Optional[TreeNode]:
        if not root:return root
        if root.val == val:return root
        if root.val > val:return self.searchBST(root.left, val)
        if root.val < val:return self.searchBST(root.right, val)

题目

106.从中序与后序遍历序列构造二叉树

给定两个整数数组 inorder 和 postorder ，其中 inorder 是二叉树的中序遍历， postorder 是同一棵树的后序遍历，请你构造并返回这颗 二叉树 。

# 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 buildTree(self, inorder: List[int], postorder: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
        if not postorder: return None

        rootVal = postorder[-1]
        root = TreeNode(rootVal)

        sperateIndex = inorder.index(rootVal)
        inorderLeft = inorder[:sperateIndex]
        inorderRight = inorder[sperateIndex+1:]

        postorderLeft = postorder[:len(inorderLeft)]
        postorderRight = postorder[len(inorderLeft): -1]

        root.left = self.buildTree(inorderLeft, postorderLeft)
        root.right = self.buildTree(inorderRight, postorderRight)

        return root

题目

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。

# 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 __init__(self):
        self.max_value = float('-inf')
    def isValidBST(self, root: Optional[TreeNode]) -> bool:
        if not root:return True
        left = self.isValidBST(root.left)
        if self.max_value < root.val:self.max_value = root.val
        else:return False
        right = self.isValidBST(root.right)
        return left and right