LeetCode 热题 100 | 二叉树(中下)

目录

1  基础知识

1.1  队列 queue

1.2  栈 stack

1.3  常用数据结构

1.4  排序

2  98. 验证二叉搜索树

3  230. 二叉搜索树中第 K 小的元素

4  199. 二叉树的右视图


菜鸟做题忘了第几周,躺平过了个年TT

1  基础知识

1.1  队列 queue
  1. queue<type> q:定义一个参数类型为 type 的队列
  2. q.push(variable):在队尾插入一个元素
  3. q.pop():删除队列第一个元素
  4. q.size():返回队列中元素个数
  5. q.empty():如果队列空则返回 true
  6. q.front():返回队列中的第一个元素
  7. q.back():返回队列中最后一个元素

1.2  栈 stack
  1. stack<type> s:定义一个参数类型为 type 的栈
  2. s.push(variable):压栈,无返回值
  3. s.emplace():压栈,无返回值(参见原文)
  4. s.pop():栈顶元素出栈,不返回元素,无返回值
  5. s.top():返回栈顶元素,该元素不出栈
  6. s.empty():判断栈是否为空,是返回 true
  7. s.size():返回栈中元素数量

参考博客:C++ 栈(stack)使用简述

1.3  常用数据结构
  • vector<type> v + push_back
  • unordered_set<type> s + insert
  • unordered_map<type, type> m

1.4  排序

总是忘记如何调用 sort()。。。

假设 vals 是一个容器。sort() 没有返回值,vals 里面就已经是排好的顺序了。

sort(vals.begin(), vals.end())

2  98. 验证二叉搜索树

题眼:

  • 节点左子树中的所有节点 比当前节点小
  • 节点右子树中的所有节点 比当前节点大

解题思路:

针对位于左子树的节点,判断它是否大于 leftMax;针对位于右子树的节点,判断它是否小于 rightMin;违反任一原则,都不是有效二叉搜索树。

思路说明图:

当前节点(蓝色)作为分界线,一是作为其左子树(绿色)所有节点的上限,二是作为其右子树(黄色)所有节点的下限。当处理到 “6” 这节点时,它同样地,一是作为其左子树(“3”)所有节点的上限,二是作为其右子树(“8”)所有节点的下限。

对于节点 “3”,它的下限是 “5”,上限是 “6”;对于节点 “8”,它的下限是 “6”,没有上限。

class Solution {
public:bool helper(TreeNode* root, long long leftMax, long long rightMin) {if (!root) return true;if (root->val >= leftMax || root->val <= rightMin) return false;return helper(root->left, root->val, rightMin)&& helper(root->right, leftMax, root->val);}bool isValidBST(TreeNode* root) {return helper(root, LONG_MAX, LONG_MIN);}
};

说明:什么是 LONG_MAX、LONG_MIN?

c++ 中最大值最小值的设定

3  230. 二叉搜索树中第 K 小的元素

解题思路:

  1. 遍历二叉树,将所有节点的数值存入一个数组中
  2. 使用 sort 对数组进行排序
  3. 返回 K - 1 号元素
class Solution {
public:vector<int> vals;void helper(TreeNode * root) {if (!root) return;vals.push_back(root->val);helper(root->left);helper(root->right);}int kthSmallest(TreeNode* root, int k) {helper(root);sort(vals.begin(), vals.end());return vals[k - 1];}
};

4  199. 二叉树的右视图

直接参照 102. 二叉树的层序遍历

解题思路:

  • 按 “层” 来遍历二叉树
  • 从右向左将同一层的节点的左右子节点插入到队列中
  • 在下一 “层” 循环中,队列将从右到左弹出下一 “层” 的所有节点
  • 将下一 “层” 的最右侧节点的值插入到数组中

思路说明:

首先将 “5” 插入到队列中。在 “5” 所处的 “层” 的循环中,弹出 “5”,依次将 “5” 的右子节点 “6” 和左子节点 “3” 插入到队列中。由于 “5” 是第一个弹出的节点,因此还要将其值插入到数组中。循环结束。接下来,在 “6” 所处的 “层” 的循环中,弹出 “6”,依次将 “6” 的右子节点和左子节点插入到队列中。由于 “6” 是第一个弹出的节点,因此还要将其值插入到数组中。再弹出 “3”,以此类推,……,直到循环结束。

class Solution {
public:vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {if (!root) return {};vector<int> vals;queue<TreeNode *> q;q.push(root);while (!q.empty()) {int currentLevelSize = q.size();for (int i = 0; i < currentLevelSize; ++i) {TreeNode * node = q.front();q.pop();if (i == 0) vals.push_back(node->val);if (node->right) q.push(node->right);if (node->left) q.push(node->left);}}return vals;}
};

说明:以下代码用于判断当前节点是否是最右侧节点

if (i == 0)

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