【LeetCode+JavaGuide打卡】Day19|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

学习目标：

• 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

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学习内容：

654.最大二叉树

题目链接&&文章讲解
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 。

class Solution {
    public TreeNode constructMaximumBinaryTree(int[] nums) {
        return construct(nums, 0, nums.length - 1);
    }
    //构造二叉树 前序：中 左 右  
    //左闭右闭区间
    public TreeNode construct(int[] nums, int begin, int end) {
        //确定终止条件：数组大小=1 叶子节点
        if(begin == end) return new TreeNode(nums[begin]);
        //处理逻辑
        int maxValue = 0;
        int index = begin;
        //确定数组最大值maxValue以及最大值下标index
        for(int i = begin; i <= end; i++){
            if(nums[i] > maxValue) {
                maxValue = nums[i];
                index = i;
            }
        }

        //中
        TreeNode node = new TreeNode(maxValue);
        //左
        if(index > begin){
            node.left = construct(nums, begin, index - 1);
        }
        //右
        if(index < end){
            node.right= construct(nums, index + 1, end);
        }
        
        return node;
    }
}

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617.合并二叉树

题目链接 &&文章讲解
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。

class Solution {
    public TreeNode mergeTrees(TreeNode root1, TreeNode root2) {
        //终止条件
        if(root1 == null) return root2;
        if(root2 == null) return root1;
        //处理逻辑
        //修改原root1
        root1.val = root1.val + root2.val;
        root1.left = mergeTrees(root1.left, root2.left);
        root1.right = mergeTrees(root1.right, root2.right);
        return root1;
    }
}

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700.二叉搜索树中的搜索

题目链接 &&文章讲解
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 。

//递归法
class Solution {
    public TreeNode searchBST(TreeNode root, int val) {
        if(root == null || root.val == val) return root;
        TreeNode node = new TreeNode();
        if(root.val > val) node = searchBST(root.left,val);
        if(root.val < val) node = searchBST(root.right,val);
        return node;
    }
}

//迭代法
class Solution {
    public TreeNode searchBST(TreeNode root, int val) {
        while(root != null){
            if(val < root.val) root = root.left;
            else if(val > root.val) root = root.right;
            else break;
        }
        return root;
    }
}

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98.验证二叉搜索树

题目链接&&文章讲解

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。

class Solution {
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        return isValidBST(root, Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE);
    }

    public boolean isValidBST(TreeNode node, long lower, long upper) {
        //确定终止条件
        if (node == null) {
            return true;
        }
        if (node.val <= lower || node.val >= upper) {
            return false;
        }
        
        boolean left = isValidBST(node.left, lower, node.val);
        boolean right = isValidBST(node.right, node.val, upper);
        return left && right; 
    }
}



class Solution {
    private TreeNode pre = null; 
    public boolean isValidBST(TreeNode node){
        //终止条件
        if(node == null) return true;

        boolean left = isValidBST(node.left);
        if(pre != null &&node.val <= pre.val) return false;
        pre = node;
        boolean right = isValidBST(node.right);
        return left && right;

    }
}

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