LeetCode算法题-Two Sum IV - Input is a BST（Java实现）
这是悦乐书的第280次更新，第296篇原创
01 看题和准备
今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第148题（顺位题号是653）。给定二进制搜索树和目标数，如果BST中存在两个元素，使得它们的总和等于给定目标，则返回true。例如：
5
/ \
3 6
/ \ \
2 4 7
目标值：9
输出：true
5
/ \
3 6
/ \ \
2 4 7
目标值：28
输出：false
本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。
02 第一种解法
判断在给出的一组数据中，是否存在两个数之和等于给出的目标值，只是给出的数据是个二叉搜索树。所以，我们需要先将数据抽出来，遍历二叉树的节点值，然后再去其中找那可能存在的两个数。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>();
preOrder(root, map);
// 遍历map
for (Integer key : map.keySet()) {
// 分两种情况：k由两个相同的节点值之和组成；由不同的节点值之和组成
if ((k-key == key && map.get(key) >= 2) || (k-key != key && map.containsKey(k-key))) {
return true;
}
}
return false;
}
// 使用递归，前序遍历，将二叉树的节点值添加进map中
public void preOrder(TreeNode node, Map<Integer, Integer> map) {
if (node == null) {
return ;
}
map.put(node.val, map.getOrDefault(node.val, 0)+1);
preOrder(node.left, map);
preOrder(node.right, map);
}
}
03 第二种解法
我们也可以不使用HashMap，直接使用数组，另外，题目还说了此二叉树是个BST，那么它的中序遍历的节点值是有序的，那么我们可以直接使用双指针而不必排序，对所有的节点值直接判断。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
inOrder(root, list);
// 使用双指针
int start = 0, end = list.size()-1;
while (start < end) {
int sum = list.get(start) + list.get(end);
if (sum == k) {
return true;
}
if (sum > k) {
end--;
} else {
start++;
}
}
return false;
}
// 使用递归，中序遍历，将二叉树的节点值添加进list中
public void inOrder(TreeNode node, List<Integer> list) {
if (node == null) {
return ;
}
// 左子树
inOrder(node.left, list);
// 根节点
list.add(node.val);
// 右子树
inOrder(node.right, list);
}
}
04 第三种解法
我们也可以使用HashSet，思路和第一种解法类似，依旧使用递归遍历BST的节点，但是此解法是直接在递归方法里面做了判断，如果里面存在两个节点值的话，就直接返回true。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
return helper(root, set, k);
}
// 使用递归，将二叉树的节点值添加进set中
public boolean helper(TreeNode node, Set<Integer> set, int k) {
if (node == null) {
return false;
}
if (set.contains(k-node.val)) {
return true;
}
set.add(node.val);
return helper(node.left, set, k) || helper(node.right, set, k);
}
}
05 第四种解法
针对上面的第三种解法，我们可以使用迭代的方式来实现，借助队列来实现。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
class Solution {
public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()) {
TreeNode node = queue.poll();
// 判断是否包含另外一个数字
if (set.contains(k-node.val)) {
return true;
}
set.add(node.val);
// 将其左右子节点继续入队列
if (node.left != null) {
queue.offer(node.left);
}
if (node.right != null) {
queue.offer(node.right);
}
}
return false;
}
}
06 小结
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