669. 修剪二叉搜索树 - 力扣（LeetCode）

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一、参数传递

Java中的参数传递方式只有一种，那就是值传递。如果我们传的是基本数据类型，那么函数接收到的就是该数据的副本，如果我们传的是对象，那么函数接收到的就是该对象引用的副本。

对于值传递，由于函数拿到的是该值的副本，显然，对于此副本的任何修改不会对原值造成影响。

这里的关键之处在于：修改引用不会对原引用造成影响（因为引用是副本），修改引用指向的对象会对原引用指向的对象造成影响（因为函数中操作的对象不是原对象的副本）。

！！！想要对原引用造成影响，需要做的，是原引用接受函数改变后的副本的值。

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二、例子（我的错误解）

在这个例子中，我犯的错误就是：混淆了引用和对象，认为函数中处理的TreeNode root是对象，其实是原对象引用的副本。

    public TreeNode trimBST1(TreeNode root, int low, int high) {trim(root, low, high);return root;}public void trim(TreeNode root, int low, int high) {if (root == null) return;if (root.val >= low && root.val <= high) {trim(root.left, low, high);trim(root.right, low, high);} else {if (root.left == null) {root = root.right;trim(root, low, high);return;}if (root.right == null) {root = root.left;trim(root, low, high);return;}TreeNode rightMinNode = root.right;while (rightMinNode.left != null) {rightMinNode = rightMinNode.left;}rightMinNode.left = root.left;root = root.right;trim(root, low, high);}}

让我截取其中的一段来说明这个问题：

            if (root.left == null) {root = root.right;return trimBST2(root, low, high);}

当root需要被修剪而它的左子树为null时，我的想法就是用它的右子树来替代它，并对替换后的子树做进一步修剪。

这个地方我操作的root，是原树的root节点的引用的副本，所以我这样操作，在这个局部root确实指向了它的右孩子节点，但函数结束之后，我用原引用对树进行遍历，会发现“修剪”根本没有生效，这就是因为我的“修剪”操作——尝试改变引用的方式，并没有影响到实际的引用。

下面这个图也许更加详细地说明了我的误解：

之所以会引起这个误解，是因为我们在写代码时，会很自然地认为我们在操作对象。这个说法当然没错，但需要注意的是，我们是通过引用在操作对象。在做具体的操作时，要注意这个操作是生效在引用上的，还是原来的对象上的。

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三、剪枝

我对剪枝的理解就是，在进行业务处理之前通过判断避免不必要的处理以提升程序的效率。

下面是我的第二份代码，它解决了上面提到的问题，即只对引用的副本进行修改。

但是在对左右子树都存在的情况进行处理时，我这里是不管左右子树的大小，都默认进行处理。对于一颗较为复杂的树，这样的操作会引起栈溢出。

事实上，如果root.val已经小于low了，那么它的左子树也必然小于low，这样只需要对它的右子树进行接下来的操作并返回即可了。同样的，如果root.val也已经大于high了，那么只需要对它的左子树进行操作并返回。

    public TreeNode trimBST2(TreeNode root, int low, int high) {if (root == null) return null;if (root.val >= low && root.val <= high) {root.left = trimBST2(root.left, low, high);root.right = trimBST2(root.right, low, high);} else {if (root.left == null) {root = root.right;return trimBST2(root, low, high);}if (root.right == null) {root = root.left;return trimBST2(root, low, high);}TreeNode rightMinNode = root.right;while (rightMinNode.left != null) {rightMinNode = rightMinNode.left;}rightMinNode.left = root.left;root = root.right;return trimBST2(root, low, high);}return root;}

下面是第三份代码，解决了上面提到的参数传递和剪枝的问题，并把单子树的情况和多子树的情况不加区分地融入到剪枝的方案中，实现了最优解。

    public TreeNode trimBST(TreeNode root, int low, int high) {if (root == null) return null;// 如果当前节点的值小于最小值，则说明该节点及其左子树都不符合要求，直接返回右子树// 注意此处返回的是对右子树修剪的结果，即此时的root是被“修剪”掉了if (root.val < low) {return trimBST(root.right, low, high);}// 同理，如果当前节点的值大于最大值，则说明该节点及其右子树都不符合要求，直接返回左子树// 通过直接返回对左子树修剪的结果，来实现“修剪”root的效果if (root.val > high) {return trimBST(root.left, low, high);}// 如果当前节点的值在[low, high]之间，则递归地对左右子树进行修剪root.left = trimBST(root.left, low, high);root.right = trimBST(root.right, low, high);return root;}

这里需要注意的一个细节就是，通过返回对右子树修剪的结果，并把这个结果替换掉原本指向根节点的引用，这个过程就已经抛弃了根节点，即完成了对根节点的修剪！