今日任务:
1)669.修剪二叉搜索树
2)108.将有序数组转换为二叉搜索树
3)538.把二叉搜索树转换为累加树
669.修剪二叉搜索树
题目链接:669. 修剪二叉搜索树 - 力扣(LeetCode)
给你二叉搜索树的根节点 root ,同时给定最小边界low 和最大边界 high。通过修剪二叉搜索树,使得所有节点的值在[low, high]中。修剪树 不应该 改变保留在树中的元素的相对结构 (即,如果没有被移除,原有的父代子代关系都应当保留)。 可以证明,存在 唯一的答案 。
所以结果应当返回修剪好的二叉搜索树的新的根节点。注意,根节点可能会根据给定的边界发生改变。示例 1:
输入:root = [1,0,2], low = 1, high = 2
输出:[1,null,2]示例 2:
输入:root = [3,0,4,null,2,null,null,1], low = 1, high = 3
输出:[3,2,null,1]
文章讲解:代码随想录 (programmercarl.com)
视频讲解:你修剪的方式不对,我来给你纠正一下!| LeetCode:669. 修剪二叉搜索树哔哩哔哩bilibili
思路:
这一题其实就是删除节点,与前一天打卡450.删除二叉搜索树中的节点类似
不一样的是,今天这题要删除的点不止一个,也可能没有
还有一点要格外注意,在450题中,我们是删除一个节点,其余都要保留,现在不一样了。
举个例子:
当遇到一个节点值小于下边界,那么这个节点的左子树可以全部删除了,省去了将左子树移到右子树上
且不能在此直接返回None,返回None就意味着将这个节点树整个删除了
但是搜索二叉树的右子树是大于跟节点的,所以这个节点右子树上的节点比当前节点大,可能存在符合要求的节点,不能删除
这个时候我们要继续遍历右子树,删除其不符合要求的节点后返回右子树根节点。
class TreeNode:def __init__(self, val=0, left=None, right=None):self.val = valself.left = leftself.right = right
class Solution:def trimBST(self, root: Optional[TreeNode], low: int, high: int) -> Optional[TreeNode]:# todo 1.判定所有情况的返回值# 如果节点为空,直接返回Noneif not root:return None# 如果节点小于下边界,则删除节点左子树,继续向节点右子树寻找if root.val < low:# 符合要要求的右子树节点返回right = self.trimBST(root.right,low,high)return right# 如果节点大于上边界,则删除节点右子树,继续向节点左子树寻找if root.val > high:# 符合要要求的左子树节点返回left = self.trimBST(root.left,low,high)return left# todo 2.根据不同的情况将返回值接收root.left = self.trimBST(root.left,low,high)root.right = self.trimBST(root.right,low,high)return root
108.将有序数组转换为二叉搜索树
题目链接:108. 将有序数组转换为二叉搜索树 - 力扣(LeetCode)
给你一个整数数组 nums ,其中元素已经按 升序 排列,请你将其转换为一棵平衡二叉搜索树。
本题中,一个高度平衡二叉树是指一个二叉树每个节点 的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1。示例 1:
输入:nums = [-10,-3,0,5,9]
输出:[0,-3,9,-10,null,5]
解释:[0,-10,5,null,-3,null,9] 也将被视为正确答案:示例 2:
输入:nums = [1,3]
输出:[3,1]
解释:[1,null,3] 和 [3,1] 都是高度平衡二叉搜索树。
文章讲解:代码随想录 (programmercarl.com)
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思路:
这一题也与之前做过的题654.最大二叉树类似,之前是找出最大值,作为根节点,然后递归传入左右区间。
为什么说与之前的类似,如果是普通二叉树,那也就不类似了,一直插入叶子节点即可。
今天题目要求是平衡二叉树
平衡二叉搜索树:又被称为AVL(Adelson-Velsky and Landis)树,且具有以下性质:它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。
还有一点关键的,数组是有序的,所以我们只需要找到列表中间值作为根节点,以保证两边树的平均
class TreeNode:def __init__(self, val=0, left=None, right=None):self.val = valself.left = leftself.right = rightclass Solution:def sortedArrayToBST(self, nums: List[int]) -> Optional[TreeNode]:# 可以不用判空,当nums为空的话,递归函数中left<right,返回空# if not nums:# returnreturn self.traveral(nums, 0, len(nums) - 1)def traveral(self, nums, left, right):if left > right:returnindex = (right + left) // 2node = TreeNode(nums[index])node.left = self.traveral(nums, left, index - 1)node.right = self.traveral(nums, index + 1, right)return node
538.把二叉搜索树转换为累加树
题目链接:538. 把二叉搜索树转换为累加树 - 力扣(LeetCode)
给出二叉 搜索 树的根节点,该树的节点值各不相同,请你将其转换为累加树(Greater Sum Tree),使每个节点 node 的新值等于原树中大于或等于 node.val 的值之和。
提醒一下,二叉搜索树满足下列约束条件:
节点的左子树仅包含键 小于 节点键的节点。 节点的右子树仅包含键 大于 节点键的节点。 左右子树也必须是二叉搜索树。示例 1:
输入:[4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]
输出:[30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]示例 2:
输入:root = [0,null,1]
输出:[1,null,1]示例 3:
输入:root = [1,0,2]
输出:[3,3,2]示例 4:
输入:root = [3,2,4,1]
输出:[7,9,4,10]提示:
树中的节点数介于 0 和 104 之间。
每个节点的值介于 -104 和 104 之间。
树中的所有值 互不相同 。
给定的树为二叉搜索树。
文章讲解:代码随想录 (programmercarl.com)
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思路:
搜索二叉树采用中序遍历是有序的,而这题我们通过示例发现,它累加的方式正好是按中序遍历从大到小累加的
举个例子:
中序遍历:[0,1,2,3,4,5,6,7,8]
按上面顺序从大到小累加:[36,36,35,33,30,26,21,15,8]
8 = 8
15 = 8 + 7
21 = 8 + 7 + 6
所以比较简单的方法就是:逆中序遍历,累加重新赋予节点值即可
中序遍历是左中右,逆中序遍历便是右中左,定义累加和sum_,每次加上当前节点值并重新赋给当前节点
# Definition for a binary tree node.
class TreeNode:def __init__(self, val=0, left=None, right=None):self.val = valself.left = leftself.right = rightclass Solution:def __init__(self):self.sum_ = 0def convertBST(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:if not root:return root# 右self.convertBST(root.right)# 中self.sum_ += root.valroot.val = self.sum_# 左self.convertBST(root.left)return root
另一个方法是采用双指针法,一个指针cur记录当前节点,一个指针pre记录上一个节点值
class Solution:def convertBST(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:self.pre = 0self.traveral(root)return rootdef traveral(self, cur):if not cur:return# 右self.traveral(cur.right)# 中cur.val += self.preself.pre = cur.val# 左self.traveral(cur.left)