[leetcode专题]--Tree(#98-#104)

98. Validate Binary Search Tree

题目描述:

Given a binary tree, determine if it is a valid binary search tree (BST).

Assume a BST is defined as follows:

    The left subtree of a node contains only nodes with keys less than the node''s key.
    The right subtree of a node contains only nodes with keys greater than the node's key.
    Both the left and right subtrees must also be binary search trees.

 

Example 1:

    2
   / \
  1   3

Input: [2,1,3]
Output: true

Example 2:

    5
   / \
  1   4
     / \
    3   6

Input: [5,1,4,null,null,3,6]
Output: false
Explanation: The root node's value is 5 but its right child's value is 4.

本题要求判断一颗tree是否为二叉搜索树。根据二叉搜索树的定义,只要满足任何一个节点的左节点的值小于该节点的值,右节点的值都大于该节点的值即可。回忆一下二叉树的遍历,根据二叉搜索树的中序遍历是有序的特点,在这里我们采用中序遍历遍历整棵树,并判断其值是否有序,便可得到本题的解。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func isValidBST(root *TreeNode) bool {
    if root == nil{
        return true
    }
    var stack []*TreeNode
    cur := root
    var prev *TreeNode
    
    for len(stack)>0 || cur!=nil{
        if cur!=nil{
            stack = append(stack,cur)
            cur = cur.Left
        }else{
            cur = stack[len(stack)-1]
            stack = stack[:len(stack)-1]
            if prev!=nil &&prev.Val >= cur.Val{
                return false
            }
            
            prev = cur
            cur = cur.Right
        }
    }
    return true
}

99. Recover Binary Search Tree

题目描述:

Two elements of a binary search tree (BST) are swapped by mistake.

Recover the tree without changing its structure.

Example 1:

Input: [1,3,null,null,2]

   1
  /
 3
  \
   2

Output: [3,1,null,null,2]

   3
  /
 1
  \
   2

Example 2:

Input: [3,1,4,null,null,2]

  3
 / \
1   4
   /
  2

Output: [2,1,4,null,null,3]

  2
 / \
1   4
   /
  3

Follow up:

    A solution using O(n) space is pretty straight forward.
    Could you devise a constant space solution?

本题依然是采用中序遍历,主要是找到两个错序的节点,交换两个节点的值即可。O(n)空间的解法如下:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func recoverTree(root *TreeNode)  {
    cur := root
    var pre,first,second *TreeNode
    var stack []*TreeNode
    
    for cur!=nil || len(stack)>0{
        if cur != nil{
            stack = append(stack,cur)
            cur = cur.Left
        }else{
            cur = stack[len(stack)-1]
            stack = stack[:len(stack)-1]
            
            if pre != nil{
                if pre.Val > cur.Val{
                    if first == nil{
                        first = pre
                    }
                    second = cur
                }
            }
            
            pre = cur
            cur = cur.Right
        }
    }
    val := first.Val
    first.Val = second.Val
    second.Val = val
}

100. Same Tree

题目描述如下:

Given two binary trees, write a function to check if they are the same or not.

Two binary trees are considered the same if they are structurally identical and the nodes have the same value.

Example 1:

Input:     1         1
          / \       / \
         2   3     2   3

        [1,2,3],   [1,2,3]

Output: true

Example 2:

Input:     1         1
          /           \
         2             2

        [1,2],     [1,null,2]

Output: false

Example 3:

Input:     1         1
          / \       / \
         2   1     1   2

        [1,2,1],   [1,1,2]

Output: false

本题要求判断两棵树是否为相同的树,采用递归判断即可,解法如下:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func isSameTree(p *TreeNode, q *TreeNode) bool {
    if p == nil && q == nil{
        return true
    }else if p == nil || q == nil{
        return false
    }else
    {
        return p.Val == q.Val && isSameTree(p.Left,q.Left) && isSameTree(p.Right,q.Right)
    }
}

101. Symmetric Tree

题目描述:

Given a binary tree, check whether it is a mirror of itself (ie, symmetric around its center).

For example, this binary tree [1,2,2,3,4,4,3] is symmetric:

    1
   / \
  2   2
 / \ / \
3  4 4  3

 

But the following [1,2,2,null,3,null,3] is not:

    1
   / \
  2   2
   \   \
   3    3

 

Note:
Bonus points if you could solve it both recursively and iteratively.

本题与上题类似,也可以采取递归来判断。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func isSymmetric(root *TreeNode) bool {
    if root == nil{
        return true
    }
    
    return isSame(root.Left,root.Right)
}

func isSame(p,q *TreeNode) bool{
    if p == nil && q == nil{
        return true
    }else if p==nil || q==nil{
        return false
    }else{
        a := isSame(p.Left,q.Right)
        b := isSame(p.Right,q.Left)
        return p.Val == q.Val && a && b
    }
}

102. Binary Tree Level Order Traversal

题目描述:

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, level by level).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

这里给出树的层序遍历的非递归实现,主要是要利用queue结构。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func levelOrder(root *TreeNode) (ret [][]int) {
    if root == nil{
        return
    }
    
    que := []*TreeNode{root}
    for len(que) > 0{
        var res []int
        size := len(que)
        for i:=0;i < size;i++{
            cur := que[0]
            res = append(res,cur.Val)
            que = que[1:]
            if cur.Left!= nil{
                que = append(que,cur.Left)
            }
            if cur.Right!=nil{
                que = append(que,cur.Right)
            }
        }
        ret = append(ret,res)
    }
    return
}

103. Binary Tree Zigzag Level Order Traversal

题目描述:

Given a binary tree, return the zigzag level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, then right to left for the next level and alternate between).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its zigzag level order traversal as:

[
  [3],
  [20,9],
  [15,7]
]

本题是树的层序遍历的一个应用,要求每一层以不同的顺序打印。这里只需要考虑不同层的打印顺序与层数之间的关系即可。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func zigzagLevelOrder(root *TreeNode) (ret [][]int ){
    if root == nil{
        return
    }
    
    que := []*TreeNode{root}
    isleft := true
    
    for len(que) > 0{
        size := len(que)
        path := make([]int,size)
        for i:=0;i<size;i++{
            cur := que[0]
            que = que[1:]
            
            idx := i
            if !isleft{
                idx = size-1-i
            }
            path[idx] = cur.Val
            
            if cur.Left!=nil{
                que = append(que,cur.Left)
            }
            if cur.Right!=nil{
                que = append(que,cur.Right)
            }
        }
        ret = append(ret,path)
        isleft = !isleft
    }
    return
}

104. Maximum Depth of Binary Tree

题目描述:

Given a binary tree, find its maximum depth.

The maximum depth is the number of nodes along the longest path from the root node down to the farthest leaf node.

Note: A leaf is a node with no children.

Example:

Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its depth = 3.

本题要求二叉树的最大高度。与大多数与树有关的题目类似,主要采用递归方法来实现。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func Max(x,y int) int{
    if x > y{
        return x
    }else{
        return y
    }
}

func maxDepth(root *TreeNode) int {
    if root == nil{
        return 0
    }
    return Max(maxDepth(root.Left),maxDepth(root.Right))+1
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,133评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,682评论 3 390
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,784评论 0 350
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,508评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,603评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,607评论 1 293
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,604评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,359评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,805评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,121评论 2 330
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,280评论 1 344
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,959评论 5 339
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,588评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,206评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,442评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,193评论 2 367
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,144评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容