二叉树|654.最大二叉树、617.合并二叉树、700.二叉搜索树中的搜索、98.验证二叉搜索树

654.最大二叉树

自己审题思路

思路和构造二叉树一致

看完代码随想录题解后的收获

思路基本一致

代码：

**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* dfs(vector<int>& nums, int start, int end) {
        if(start >= end) return nullptr;

        int split = start; 
        int  max = INT_MIN;
        for(int i = start; i < end; i++) { // 这里范围缩小到[start, end)
            if(nums[i] > max) {
                max = nums[i];
                split = i;
            }
        }
        TreeNode* root = new TreeNode(max);

        int leftStart = start;
        int leftEnd = split;

        int rightStart = split + 1;
        int rightEnd = end;

        root->left = dfs(nums, leftStart, leftEnd);
        root->right = dfs(nums, rightStart, rightEnd);

        return root;
    }


    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
        if(nums.size() == 0) return nullptr;
        return dfs(nums, 0, nums.size());
    }

这里和构造二叉树不同点在于：
寻找根节点（最大值要在[start,end)范围内找），构造二叉树是确定二叉树根节点的数值且数值不重复，所以在整个数组内寻找根节点下标；而该题需要寻找分割数组内的最大值坐标。

参考详解

617.合并二叉树

自己审题思路

同步遍历

看完代码随想录题解后的收获

遍历两个树递归返回值问题

代码（修改root1结构）：

class Solution {
public:
    TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
        if(root1 == nullptr) return root2;
        if(root2 == nullptr) return root1;
        
        root1->val += root2->val;
        root1->left = mergeTrees(root1->left,  root2->left);
        root1->right = mergeTrees(root1->right, root2->right);

        return root1;
    }
};

因为是传入了两个树，那么就有两个树遍历的节点root1和 root2，如果root1 == NULL 了，两个树合并就应该是 root2了（如果root2也为NULL也无所谓，合并之后就是NULL）。
反过来如果root2 == NULL，那么两个数合并就是root1（如果root1也为NULL也无所谓，合并之后就是NULL）。

代码（构建一个新树）

class Solution {
public:
    TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
        if (t1 == NULL) return t2;
        if (t2 == NULL) return t1;
        // 重新定义新的节点，不修改原有两个树的结构
        TreeNode* root = new TreeNode(0);
        root->val = t1->val + t2->val;
        root->left = mergeTrees(t1->left, t2->left);
        root->right = mergeTrees(t1->right, t2->right);
        return root;
    }
};

参考详解

700.二叉搜索树中的搜索

自己审题思路

利用二叉搜索树特性来遍历二叉树

看完代码随想录题解后的收获

了解二叉搜索树特性

代码：

class Solution {
public:
    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
        if(root == nullptr) return nullptr;
        if(root->val == val) return root;

        TreeNode* ans = nullptr;
        if(val < root->val) ans = searchBST(root->left, val);
        if(val > root->val) ans = searchBST(root->right, val);

        return ans;
    }
};

参考详解

98.验证二叉搜索树

自己审题思路

利用二叉搜索树特性来遍历

看完代码随想录题解后的收获

二叉搜索树使用中序遍历

代码：

class Solution {
public:
    long long maxValue = LONG_MIN;
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        if(root == nullptr)  return true;
        

        bool isLeft = isValidBST(root->left);
        if(maxValue < root->val) maxValue = root->val; 
        else return false;
        bool isRight =isValidBST(root->right);

        return isLeft && isRight;
    }
};

代码（前一个节点比较后一个节点（中序））:

class Solution {
public:
    TreeNode* pre = nullptr;
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        if(root == nullptr)  return true;
        

        bool isLeft = isValidBST(root->left);
        if(pre != nullptr && pre->val >= root->val) return false; 
        pre = root;
        bool isRight =isValidBST(root->right);

        return isLeft && isRight;
    }
};

代码（迭代）：

class Solution {
public:
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st;
        if(root == nullptr) return true;

        TreeNode* cur = root;
        TreeNode* pre = nullptr;
        
        while(!st.empty() || cur != nullptr) {
            while(cur != nullptr) {
                st.push(cur);
                cur = cur->left;
            }
            cur = st.top(); st.pop();
            if(pre != nullptr && pre->val >= cur->val) return false;
            pre = cur;
            cur = cur->right;
        }
        return true;
    }
};

代码（将二叉树转化为有序数组）：

class Solution {
private:
    vector<int> vec;
    void traversal(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return;
        traversal(root->left);
        vec.push_back(root->val); // 将二叉搜索树转换为有序数组
        traversal(root->right);
    }
public:
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        vec.clear(); // 不加这句在leetcode上也可以过，但最好加上
        traversal(root);
        for (int i = 1; i < vec.size(); i++) {
            // 注意要小于等于，搜索树里不能有相同元素
            if (vec[i] <= vec[i - 1]) return false;
        }
        return true;
    }
};

参考详解