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    Yawn:Leetcode——验证二叉搜索树

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-02 15:47

    1. 题目

    给定一个二叉树,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

    假设一个二叉搜索树具有如下特征:

    • 节点的左子树只包含小于当前节点的数。
    • 节点的右子树只包含大于当前节点的数。
    • 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

    在这里插入图片描述

    2. 题解

    错误题解:

    最容易想到的:

    • 判断左节点是不是小于当前节点
    • 判断右节点是不是大于当前节点
    • 但是这样做有一个缺陷
    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode() {}
     *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
     *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
     *         this.val = val;
     *         this.left = left;
     *         this.right = right;
     *     }
     * }
     */
    class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            if(root == null)
                return true;
            if (root.left != null && root.val <= root.left.val || root.right != null && root.val >= root.right.val)
                return false;
            return isValidBST(root.left) && isValidBST(root.right);
        }
    }
    
    

    如果遇到下面的情况,就会产生误判:
    在这里插入图片描述
    注意6这个节点不光要小于15而且还要大于10,所以这里的每一个节点都是有一个范围的,上面的代码我只判断了6比15小,但没有和10进行比较,所以代码是错误的。

    正确题解: 递归

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode() {}
     *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
     *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
     *         this.val = val;
     *         this.left = left;
     *         this.right = right;
     *     }
     * }
     */
    class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            return help(root, Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE);
            //为什么用Integer会报错?
            //因为当该树只有一个结点值为 Integer.MIN_VALUE或Integer.MAX_VALUE时,
            //在进行递归的时候,就会进入第二个if判断,返回false,但是其实应该为true的,要考虑到这一种情况。
            //这里只能用Long类型,因为树是int类型,用Integer可能会被覆盖。
        }
    
        public boolean help(TreeNode node, long min, long max){
        //下面只能用long
            if(node == null)
                return true;
            if(node.val >= max || node.val <= min)
                return false;
            return help(node.left, min, node.val) && help(node.right, node.val, max);
            //注意这句,控制边界值,防止上面发生的情况
        }
    }
    
    //或者这样也可以!
    /*------------------------------------------------------------------------------------*/
    class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            return help(root, null, null);
        }
    
        public boolean help(TreeNode node, TreeNode min, TreeNode max){
            if(node == null)
                return true;
            if(min != null && node.val <= min.val)
                return false;
            if(max != null && node.val >= max.val)
                return false;
            return help(node.left, min, node) && help(node.right, node, max);
        }
    }
    

    正确题解: 迭代

    • 中序遍历二叉搜索树一定是有序的,只需要中序遍历:
    • 然后判断当前节点值是否大于前面的节点值即可
    • 可设初始节点值为Long.MIN_VALUE

    在这里插入图片描述
    遍历结果为:123456

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode() {}
     *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
     *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
     *         this.val = val;
     *         this.left = left;
     *         this.right = right;
     *     }
     * }
     */
    class Solution {
        public boolean isValidBST(TreeNode root) {
            Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();     //注意:这里是实现栈
            long inorder = Long.MIN_VALUE;
    
            while (!stack.isEmpty() || root != null) {
                while (root != null) {
                    stack.push(root);
                    root = root.left;
                }
                root = stack.pop();
                  // Deque用作栈,先进后出(用于取出前一个节点用作比较)
                  // 如果中序遍历得到的节点的值小于等于前一个 inorder,说明不是二叉搜索树
                if (root.val <= inorder) {
                    return false;
                }
                inorder = root.val;
                root = root.right;
            }
            return true;
        }
    }
    
    
    
    cs
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