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  • LeetCode 二叉查找树(BST)

     这里的函数是有返回值的,不是void型,所以需要注意的是:(在代码中已经标注)

    复制代码
    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */
    class Solution {
    public:
        TreeNode* insertIntoBST(TreeNode* root, int val) {
            if(root==NULL){//递归边界
                root=new TreeNode(val);
                return root;
            }
            if(val==root->val){//查找成功,说明结点已经存在,直接返回
                return root;
            }
            else if(root->val<val)
                root->right=insertIntoBST(root->right,val);//必须是这样(必须赋值给root->right),不能是直接insertIntoBST()
            else
                root->left=insertIntoBST(root->left,val);//必须是这样,不能是insertIntoBST()
            return root;
        }
    };
    复制代码

    《实验楼》:

    题解 - 递归

    二叉树的题使用递归自然是最好理解的,代码也简洁易懂,缺点就是递归调用时栈空间容易溢出,故实际实现中一般使用迭代替代递归,性能更佳嘛。不过迭代的缺点就是代码量稍(很)大,逻辑也可能不是那么好懂。

    既然确定使用递归,那么接下来就应该考虑具体的实现问题了。在递归的具体实现中,主要考虑如下两点:

    1. 基本条件/终止条件 - 返回值需斟酌。
    2. 递归步/条件递归 - 能使原始问题收敛。

    首先来找找递归步,根据二叉查找树的定义,若插入节点的值若大于当前节点的值,则继续与当前节点的右子树的值进行比较;反之则继续与当前节点的左子树的值进行比较。题目的要求是返回最终二叉搜索树的根节点,从以上递归步的描述中似乎还难以对应到实际代码,这时不妨分析下终止条件。

    有了递归步,终止条件也就水到渠成了,若当前节点为空时,即返回结果。问题是——返回什么结果?当前节点为空时,说明应该将「插入节点」插入到上一个遍历节点的左子节点或右子节点。对应到程序代码中即为root->right = node或者root->left = node. 也就是说递归步使用root->right/left = func(...)即可。


    因为正确答案的格式是这样的。所以必须要保存目标节点的父节点和前驱结点的父节点。

    感觉《算法笔记》中的代码不可行。

    算法代码参考的课本

    复制代码
    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */
    class Solution {
    public:
        TreeNode* deleteNode(TreeNode* root, int key) {//删除以root为根节点的树中权值为x的结点
            TreeNode *p,*f,*s,*q;
            p=root;f=NULL;
            while(p){//查找值为key的结点p,p的前驱为f
                if(p->val==key) break;
                f=p;
                if(p->val>key) p=p->left;
                else p=p->right;    
            }
            if(p==NULL) return root;//如果没有值为key的结点
            if(p->left==NULL){//p没有左子树的情况
                if(f==NULL){
                    root=p->right;//根结点就是要找的p结点
                }
                else if(f->left==p){
                    f->left=p->right;
                }
                else{
                    f->right=p->right;
                }
            }
            else{//p有左子树,找p的前驱
                q=p;//q是前驱的父亲节点
                s=p->left;
                while(s->right){//跳出这个循环后,s就指向了前驱结点,q则指向了s的父节点
                    q=s;
                    s=s->right;
                }
                if(p==q){
                    q->left=s->left;
                }
                else{
                    q->right=s->left;
                }
                p->val=s->val;
            }
            return root;
        
        }     
    };
    复制代码

     有一点需要注意:总是优先删除前驱(或者后继)容易导致树的左右子树高度极度不平衡。使得二叉树退化成一条链。解决这一问题的办法有两种:一种是每次交替删除前驱或后继;另一种是记录树的高度,总是优先在高度较高的一颗子树里删除结点。


     

    思路:从上到下,如果一直true,则最终为true。如果有一个为false,则直接返回false。

    如果要是迭代的话,从根节点开始,判断有无左右子树,最终循环结束的条件为:左右子树都没有孩子结点的时候跳出循环。中途若没有false。则最终返回true。

    用辅助栈来实现吧。我觉得既然能用栈,就可以用递归吧。

    没有考虑到这种情况。卧槽,我发现自己的代码的普适性太低了。只能适用于很少的例子。其实还是没有考虑周全。掌握本质

    自己只是考虑到了当前根节点的左右孩子节点的关系。并没有注意到从第一个根节点就必须建立起:左边的树的任何结点都必须小于第一个根节点的概念(右边的树的任何结点都要大于第一个根节点)。

    自己的错误代码:

    复制代码
    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */
    class Solution {
    public:
        bool isValidBST(TreeNode* root) {
            stack<TreeNode*> stk;
            if(root==NULL) return false;
            stk.push(root);
            if(!(root->left||root->right)) return true;
            TreeNode* temp=root;
            while(temp&&(temp->left||temp->right)&&!stk.empty()){
                temp=stk.top(); stk.pop();
                if(temp->right&&temp->right->val>temp->val){//如果有右孩子,且右孩子值大于根
                    stk.push(temp->right);
                    if((temp->right->val)<(temp->val)){//如果右孩子值小于根{
                        break;
                    } 
                }
                else if(temp->left&&temp->left->val<temp->val){//如果有左孩子,且左孩子值小于根
                    stk.push(temp->left);
                    if((temp->left->val)>(temp->val))//如果左孩子值大于根
                        break;
                }   
            }
            if(temp&&temp->right&&(temp->right->val)<(temp->val)){
                return false;
            }
            else if(temp&&temp->left&&(temp->left->val)>(temp->val)){
                return false;
            }
            else
            return true;
            
        }
    };
    复制代码

     

    复制代码
    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */
    class Solution {
    public:
        bool isValidBST(TreeNode* root) {
            stack<TreeNode*> stk;
            TreeNode *pre,*temp;
            temp=root;pre=NULL;
            if(temp==NULL) return true;
            while(true){
                while(NULL!=temp){//先把所有的左子树从上到下依次入栈
                    stk.push(temp);
                    temp=temp->left;
                }
                if(stk.empty()){
                    break;
                }
                temp=stk.top();
                stk.pop();
                if(pre!=NULL&&temp&&pre->val>=temp->val){
                    return false;
                }
                pre=temp;
                if(temp&&temp->right){
                    temp=temp->right;
                }
                else temp=NULL;
            }
            return true;
        }
    };
    复制代码

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