1361. 验证二叉树

一、题目

二叉树上有 n 个节点，按从 0 到 n - 1 编号，其中节点 i 的两个子节点分别是 leftChild[i] 和 rightChild[i]。

只有 所有 节点能够形成且 只 形成 一颗 有效的二叉树时，返回 true；否则返回 false。

如果节点 i 没有左子节点，那么 leftChild[i] 就等于 -1。右子节点也符合该规则。

注意：节点没有值，本问题中仅仅使用节点编号。

二、思路

• 除了检测环和连通分支数，我们还需要进行一些特殊的判断，例如一个孩子存在多个父亲，一个父亲的存在两个相同的孩子。

三、代码

class Solution {
    // 并查集用的集合列表
    List<Integer> p = new ArrayList<>();
    // 用于统计不相交的连通分支个数
    int cnt;
    public boolean validateBinaryTreeNodes(int n, int[] leftChild, int[] rightChild) {
        // 用于标记各个孩子的父节点
        int[] father = new int[n];
        // 初始化
        Arrays.fill(father, -1);
        // 初始化并查集集合状态
        for(int i = 0; i < n; i++) p.add(i);
        // 初始化分支数
        cnt = n;
        // 遍历所有节点
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            // 如果节点存在两个孩子，而且两个孩子相同，那么显然是错误的二叉树
            if(leftChild[i] == rightChild[i] && leftChild[i] != -1) return false;
            // 合并两个孩子
            if(!merge(father, i, leftChild[i]) || !merge(father, i, rightChild[i])) return false;
        }

        // 如果最后所有的节点组成一个连通分支，才是一棵树
        if(cnt == 1) return true;
        return false;

    }
    // 和并父亲和孩子节点，并判断逻辑
    private boolean merge(int[] father, int f, int c) {
        // 孩子是空的，直接返回
        if(c == -1) return true;
        // 孩子之前有爸爸了，就是错的
        if(father[c] != -1) return false;
        // 并查集查找两个集合的根
        int a = find(f), b = find(c);
        // 如果孩子和父亲已经存在于一个集合中，那么说明会产生环，返回错误
        if(a == b) return false;
        // 合并两个集合
        p.set(a, b);
        // 标记孩子的父亲是谁
        father[c] = f;
        // 连通分支数减一
        cnt --;
        return true;
    }
    // 并查集通用方法，找集合的根元素
    private int find(int x) {
        if(p.get(x) != x) {
            p.set(x, find(p.get(x)));
        }
        return p.get(x);
    }
}