二叉树

1.二叉树的层序遍历

二叉树的层序遍历
二叉树的层序遍历可以用先进先出的队列来实现。
将每一层的所有node都添加到队列中，记录下当前队列的长度，即该层的元素数量；
遍历队列中当前层的元素，添加该层每一个元素的左右子树。

/*** 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<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<vector<int>> ans;if (root == nullptr) return ans;q.push(root);while (!q.empty()) {int n = q.size();vector<int> v;while (n--) {auto tmp = q.front();q.pop();v.push_back(tmp->val);if (tmp->left) q.push(tmp->left);if (tmp->right) q.push(tmp->right);}ans.push_back(v);}return ans;}
};

2.验证二叉搜索树

验证二叉搜索树
如果该二叉树的左子树不为空，则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值； 若它的右子树不空，则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值；它的左右子树也为二叉搜索树。
不能单纯的比较左节点小于中间节点，右节点大于中间节点，比如我写出了类似这样的代码：

class Solution {
public:bool isValidBST(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return true;if (root->left == nullptr || root->right == nullptr) return false;if (root->val <= root->left->val || root->val >= root->right->val) return false;return (isValidBST(root->left) && isValidBST(root->right));}
};

我们要比较的是 左子树所有节点小于中间节点，右子树所有节点大于中间节点。所以以上代码的判断逻辑是错误的。

例如： [10,5,15,null,null,6,20] 这个case：

节点10大于左节点5，小于右节点15，但右子树里出现了一个6 这就不符合了！
方法一，辅助函数：
这启示我们设计一个递归函数 bfs(TreeNode* root, long long max, long long min) 来递归判断，函数表示考虑以 root 为根的子树，判断子树中所有节点的值是否都在 (l,r) 的范围内（注意是开区间）。如果 root 节点的值 val 不在 (l,r) 的范围内说明不满足条件直接返回，否则我们要继续递归调用检查它的左右子树是否满足，如果都满足才说明这是一棵二叉搜索树。
注意这里的 long long 和 LONG_MAX/LONG_MIN

/*** 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:bool bfs(TreeNode* root, long long max, long long min) {if (root == nullptr) return true;if (root->val >= max || root->val <= min) return false;return (bfs(root->left, root->val, min) && bfs(root->right, max, root->val));}bool isValidBST(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return true;return bfs(root, LONG_MAX, LONG_MIN);}
};

方法二，中序遍历
二叉搜索树的中序遍历以后得到的序列一定是升序序列
中序遍历时，判断当前节点是否大于中序遍历的前一个节点，如果大于，说明满足 BST，继续遍历；否则直接返回 false。

/** 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:long pre = LONG_MIN;bool isValidBST(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return true;//先访问左子树bool left = isValidBST(root->left);//判断当前节点是否大于前一个节点if (root->val <= pre) return false;pre = root->val;//访问右子树bool right = isValidBST(root->right);return left && right;}
};

3.二叉树的右视图

二叉树的右视图
题目结果可以用二叉树的层序遍历来实现，每次只留下每一层最右侧的值，就比较简单啦

/*** 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> rightSideView(TreeNode* root) {vector<int> ans;if (root == nullptr) return ans;queue<TreeNode*> q;q.push(root);while (!q.empty()) {int n = q.size();TreeNode* tmp = nullptr;while (n--) {tmp = q.front();q.pop();if (tmp->left) q.push(tmp->left);if (tmp->right) q.push(tmp->right);}ans.push_back(tmp->val);}return ans;}
};