「代码随想录算法训练营」第十五天 | 二叉树 part5
654. 最大二叉树
题目链接：https://leetcode.cn/problems/maximum-binary-tree/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0654.最大二叉树.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1MG411G7ox
题目状态：有思路，但独立完成有点困难，需要复习昨天学的内容
思路：
和昨天的根据中序和前序构造二叉树的思路一样，就是找到数组中的最大值以及其下标，然后分割数组分别放在二叉树的左孩子树和右孩子树上，进行递归。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
if(nums.size() == 0) return nullptr;
int maxValue = *max_element(nums.begin(), nums.end());
TreeNode *root = new TreeNode(maxValue);
if(nums.size() == 1) return root;
int maxIndex;
for(maxIndex = 0; maxIndex < nums.size(); ++maxIndex) {
if(nums[maxIndex] == maxValue) break;
}
vector<int> leftNums(nums.begin(), nums.begin() + maxIndex);
vector<int> rightNums(nums.begin() + maxIndex + 1, nums.end());
root->left = constructMaximumBinaryTree(leftNums);
root->right = constructMaximumBinaryTree(rightNums);
return root;
}
};
617. 合并二叉树
题目链接：https://leetcode.cn/problems/merge-two-binary-trees/
题目难度：简单
文章讲解：https://programmercarl.com/0617.合并二叉树.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1m14y1Y7JK
题目状态：哈哈哈哈，学习了递归三件套后，感觉这题真好写，一遍过
思路：
- 递归返回值和参数：返回值就是
TreeNode *，参数就是两个二叉树的节点。 - 终止条件：
a. 二叉树 1 为nullptr并且二叉树 2 为nullptr时，返回nullptr；
b. 二叉树 1 为nullptr并且二叉树 2 不为nullptr时，返回二叉树 2；
c. 二叉树 1 不为nullptr并且二叉树 2 为nullptr时，返回二叉树 1。 - 单个循环：创建一个节点，节点的值为二叉树 1 的值+二叉树 2 的值。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
if(root1 == nullptr && root2 == nullptr) return nullptr;
if(root1 == nullptr && root2 != nullptr) return root2;
if(root1 != nullptr && root2 == nullptr) return root1;
int rootValue = root1->val + root2->val;
TreeNode *root = new TreeNode(rootValue);
root->left = mergeTrees(root1->left, root2->left);
root->right = mergeTrees(root1->right, root2->right);
return root;
}
};
700. 二叉搜索树中的搜索
题目链接：https://leetcode.cn/problems/search-in-a-binary-search-tree/
题目难度：简单
文章讲解：https://programmercarl.com/0700.二叉搜索树中的搜索.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1wG411g7sF
题目状态：隐藏在脑子里的二叉搜索树的知识又回来了，过
思路：
当当前节点的值大于其要搜索的值，向左遍历；当当前节点的值小于其要搜索的值，向右遍历。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
if(root == nullptr) return nullptr;
if(root->val == val) return root;
if(val < root->val) return searchBST(root->left, val);
else return searchBST(root->right, val);
}
};
迭代法代码：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
while(root != nullptr) {
if(root->val > val) root = root->left;
else if(root->val < val) root = root->right;
else return root;
}
return nullptr;
}
};
98. 验证二叉搜索树
题目链接：https://leetcode.cn/problems/validate-binary-search-tree/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0098.验证二叉搜索树.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV18P411n7Q4
题目状态：有错误思路，看题解通过
思路：
使用中序遍历，并利用一个节点来保存每次遍历时的前一个节点，如果前一个节点的值大于当前节点，直接返回false，直到遍历结束。
代码：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode *pre = nullptr;
bool isValidBST(TreeNode* root) {
if(root == nullptr) return true;
bool left = isValidBST(root->left);
if(pre != nullptr && pre->val >= root->val) return false;
pre = root;
bool right = isValidBST(root->right);
return left && right;
}
};
使用数组的方法：将二叉搜索树中的节点按左中右的顺序依次保存到一个数组中，如果是二叉搜索树，这个数组将是有序的，如果不是二叉搜索树，这个数组就是无序的。
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<int> vec;
void traversal(TreeNode *root) {
if(root == nullptr) return;
traversal(root->left);
vec.push_back(root->val);
traversal(root->right);
}
bool isValidBST(TreeNode* root) {
traversal(root);
for(int i = 1; i < vec.size(); ++i) {
if(vec[i] <= vec[i - 1]) return false;
}
return true;
}
};
