LeetCode654.最大二叉树
题目描述:
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:
- 创建一个根节点,其值为
nums
中的最大值。 - 递归地在最大值 左边 的 子数组前缀上 构建左子树。
- 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 。
示例 1:
输入:nums = [3,2,1,6,0,5] 输出:[6,3,5,null,2,0,null,null,1] 解释:递归调用如下所示: - [3,2,1,6,0,5] 中的最大值是 6 ,左边部分是 [3,2,1] ,右边部分是 [0,5] 。- [3,2,1] 中的最大值是 3 ,左边部分是 [] ,右边部分是 [2,1] 。- 空数组,无子节点。- [2,1] 中的最大值是 2 ,左边部分是 [] ,右边部分是 [1] 。- 空数组,无子节点。- 只有一个元素,所以子节点是一个值为 1 的节点。- [0,5] 中的最大值是 5 ,左边部分是 [0] ,右边部分是 [] 。- 只有一个元素,所以子节点是一个值为 0 的节点。- 空数组,无子节点。
示例 2:
输入:nums = [3,2,1] 输出:[3,null,2,null,1]
解题思路:
·对于构建二叉树这类题目,都是使用的先序遍历进行构建,因为,先序遍历是先对根结点进行操作,再对左右子树进行递归
·找到数组中的最大元素后,再用递归法将最大数的左右元素进行递归,即可解题
代码如下:
class Solution {
public:TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {TreeNode* node = new TreeNode(0);if(nums.size() == 1){//终止条件node->val = nums[0];return node;}int maxValue = 0;int maxValueIndex = 0;for(int i = 0;i < nums.size();i++){//寻找到最大值,以及对应的下标位置if(maxValue < nums[i]){maxValue = nums[i];maxValueIndex = i;}}node->val = maxValue;//将最大值赋值if(maxValueIndex > 0){//处理最大值左侧的元素vector<int> newVec(nums.begin(),nums.begin()+maxValueIndex);node->left = constructMaximumBinaryTree(newVec);}if(maxValueIndex < nums.size()-1){//处理最大值右侧的元素vector<int> newVec(nums.begin()+maxValueIndex+1,nums.end());node->right = constructMaximumBinaryTree(newVec);}return node;}
};
难点:
有些同学会对递归中的if条件的使用比较困惑,一般而言:如果让空节点(空指针)进入递归,久不加if,如果不让空节点进入递归,就需要使用if进行限制,同样的终止条件也会相应的调整。
总结:本题解题代码虽稍有繁琐,但是递归的逻辑比较清晰,所以适合基础较为薄弱的同学进行观看学习。
LeetCode617.合并二叉树
题目描述:
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。
示例 1:
输入:root1 = [1,3,2,5], root2 = [2,1,3,null,4,null,7] 输出:[3,4,5,5,4,null,7]
示例 2:
输入:root1 = [1], root2 = [1,2] 输出:[2,2]
解题思路:
·本题可以根据是使用中左右进行相加或层次相加进行求解,也就是递归法与迭代法
·本题使用先序遍历较为简单,因为根据题目可知,是先对根节点计算,再做之后的操作
·很多同学会困惑如果其中一个结点为null如何运算,但是如果将null也看作一个值,再进行相加,那么就简单很多了
递归法代码如下:
class Solution {
public:TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {if(root1 == NULL) return root2;//若root1的结点为空,则赋值为root2的值if(root2 == NULL) return root1;//若root2的结点为空,则赋值为root1的值root1->val += root2->val;//中root1->left = mergeTrees(root1->left,root2->left);//左root1->right = mergeTrees(root1->right,root2->right);//右return root1;}
};
迭代法代码如下:
class Solution {
public:TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {if(root1 == NULL) return root2;//与递归法同理if(root2 == NULL) return root1;queue<TreeNode*> que;que.push(root1);que.push(root2);while(!que.empty()){TreeNode* node1 = que.front();que.pop();TreeNode* node2 = que.front();que.pop();node1->val += node2->val;//根结点相加if(node1->left != NULL && node2->left != NULL){//两树的左子树都不为空,加入队列中que.push(node1->left);que.push(node2->left);}if(node1->right != NULL && node2->right != NULL){//两数的右子树都不为空,加入队列中que.push(node1->right);que.push(node2->right);}if(node1->left == NULL && node2->left != NULL){// root1的左子树为空,root2的左子树不为空node1->left = node2->left;//将root2中左子树的值赋值给root1中}if(node1->right == NULL && node2->right != NULL){//root1的右子树为空,root2的右子树不为空node1->right = node2->right;//将root2中右子树的值赋值给root1}}return root1;}
};
易错点:
·有同学在使用迭代法的时候,可能会有疑问,为什么只讨论当t1的左结点或右结点为空时的情况,而不讨论t1的左结点或右结点不为空的情况呢?首先,我们提前说明了null也算值,赋值给t1并没有什么意义。因为我们是返回的root1,只需对root1的值有变动即可。
总结:我们总是习惯于只操作于一个二叉树,遇到要操作两个二叉树就有些发懵了,但是只要我们分开处理,找到需要递归或者迭代的切入点,其实和只操作一个二叉树的思想是一样的。
LeetCode700.二叉搜索树
题目描述:
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
。
示例 1:
输入:root = [4,2,7,1,3], val = 2 输出:[2,1,3]
示例 2:
输入:root = [4,2,7,1,3], val = 5 输出:[]
解题思路:
·需要明白二叉搜索树的定义和性质,并且本题不需要考虑遍历顺序,因为二叉搜索树自带顺序
同样的本题也有递归法与迭代法两种方法进行求解
递归法:
class Solution {
public:TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {if(root == NULL || root->val == val) return root;TreeNode* result = NULL;if(root->val > val) result = searchBST(root->left,val);if(root->val < val) result = searchBST(root->right,val);return result;}
};
迭代法:
class Solution {
public:TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {while(root != NULL){if(root->val > val) return searchBST(root->left,val);else if(root->val < val) return searchBST(root->right,val);else return root;}return NULL;}
};
总结:因为二叉树搜索树的有序性,遍历的时候要比普通二叉树还要简单一些,但是一定要记住二叉搜索的特性,因为我们之后的题目中还需要使用。