LeetCode-C#实现-二叉树/二叉搜索树(#98/104/111/230)

98. Validate Binary Search Tree

验证二叉搜索树

解题思路

①整个递归过程类似于后序遍历，先遍历到了左子树的叶节点，开始比较，然后在返回时递归右节点，右节点符合后返回，开始验证父节点，以此类推。

//整体思路类似于后序遍历二叉树
public class Solution {
    //设一个最小值
    double min=double.MinValue;
    public bool IsValidBST(TreeNode root) {
        //节点为空则返回
        if(root==null)return true;
        //遍历节点的左节点一直到叶节点
        if(IsValidBST(root.left)){
            //节点值必须大于最小值，然后更新最小值为节点的值
            if(min<root.val){
                min=root.val;
                //遍历右节点，右节点若也为true，则该节点的左右子节点符合BST回到上一级
                return IsValidBST(root.right);
            }
        }
        return false;
    }
}

104. Maximum Depth of Binary Tree

二叉树的最大深度

解题思路

深度优先搜索，将每一层的深度传给下一层，直到传到叶节点，将深度存入集合。最后取出集合中最大的数即为最大深度。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left;
 *     public TreeNode right;
 *     public TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public int MaxDepth(TreeNode root) {
        //若无根节点返回深度为0
        if(root==null) return 0;
        //声明集合保存各个叶节点的深度
        List<int> depthList = new List<int>();
        //搜索树的深度，传入根节点、集合、根节点深度
        Search(root,depthList,1);
        //获取集合中最大深度
        int maxDepth = int.MinValue;
        foreach(int depth in depthList)
            if (depth > maxDepth) maxDepth = depth;
        return maxDepth; 
    }
    public void Search(TreeNode root, List<int> depthList, int rootDepth){
        //如果节点左右子节点都不存在则为叶节点，将其深度存入集合
        if (root.left == null&& root.right == null)
            depthList.Add(rootDepth);
        //否则，继续递归遍历节点的左右节点，将节点的深度传给其左右子节点
        if (root.left != null)
            Search(root.left, depthList, rootDepth + 1);
        if (root.right != null)
            Search(root.right, depthList, rootDepth + 1);
    }
}

 

111. Minimum Depth of Binary Tree

二叉树的最小深度

解题思路

与最大深度类似，取出集合中最小的值即可

222. Count Complete Tree Nodes

完全二叉树的节点个数

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left;
 *     public TreeNode right;
 *     public TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public int CountNodes(TreeNode root) {
        if(root==null)return 0;//判空返回
        //获取左右子树高度
        int leftHeight=GetHeight(root.left);
        int rigthHeight=GetHeight(root.right);
        //相等说明左子树一定是满的，返回左子树节点数和右子树递归，否则先计算左子树递归
        if(leftHeight==rigthHeight)return (1<<leftHeight)+CountNodes(root.right);
        else return (1<<rigthHeight)+CountNodes(root.left);
    }
    public int GetHeight(TreeNode node){
        //左右子树获取高度都是取其左子树遍历
        //左右子树若相等，最后的叶节点一定在右子树，若不相等则右子树高度小于左子树
        int height = 0;
        while(node != null) {
            height++;
            node = node.left;
        }
        return height;
    }
}

230. Kth Smallest Element in a BST

二叉搜索树中第K小的元素

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left;
 *     public TreeNode right;
 *     public TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public int KthSmallest(TreeNode root, int k) {
        List<int> list=new List<int>();//存储节点值的集合
        InOrder(list,root);//中序遍历二叉搜索树，集合中元素一定是升序的
        return list[k-1];//返回dik个元素
    }
    public void InOrder(List<int> list,TreeNode node){
        if(node==null)return;
        PreOrder(list,node.left);
        list.Add(node.val);
        PreOrder(list,node.right);
    }
}