二叉树——654. 最大二叉树

简介: 本专栏按照数组—链表—哈希—字符串—栈与队列—二叉树—回溯—贪心—动态规划—单调栈的顺序刷题,采用代码随想录所给的刷题顺序,一个正确的刷题顺序对算法学习是非常重要的,希望对大家有帮助

1 题目描述

给定一个不重复的整数数组nums。最大二叉树可以用下面的算法从nums递归地构建:
1.创建一个根节点,其值为nums中的最大值。
2.递归地在最大值左边的子数组前缀上构建左子树。3.递归地在最大值右边的子数组后缀上构建右子树。返回num5构建的最大二叉树。

2 题目示例

输入:nums = [3,2,1,6,0,5]
输出:[6,3,5,null,2,0,null,null,1]
解释:递归调用如下所示:

  • [3,2,1,6,0,5] 中的最大值是 6 ,左边部分是 [3,2,1] ,右边部分是 [0,5] 。

    • [3,2,1] 中的最大值是 3 ,左边部分是 [] ,右边部分是 [2,1] 。

      • 空数组,无子节点。
      • [2,1] 中的最大值是 2 ,左边部分是 [] ,右边部分是 [1] 。

        • 空数组,无子节点。
        • 只有一个元素,所以子节点是一个值为 1 的节点。
    • [0,5] 中的最大值是 5 ,左边部分是 [0] ,右边部分是 [] 。

      • 只有一个元素,所以子节点是一个值为 0 的节点。
      • 空数组,无子节点。

题目示例来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode.cn/problems/maximum-binary-tree

3 题目提示

1 <= nums.length <= 1000
0 <= nums[i] <= 1000
nums 中的所有整数 互不相同

4 思路

方法一:递归
本方法非常简单。创建方法construct(nums,1,r),用于找出在数组nums中从l到,索引(不包含第,个位置)中最大二叉树的根节点。
算法步骤如下:

  1. 首先调用construct(nums,0, n),其中n是数组nums

的长度。

  1. 在索引范围(l : r―1)内找到最大值的索引,将nums[max_司]作为根节点。
  2. 调用construct(nums,1,max_i)创建根节点的左孩子。递归执行此操作,创建根节点的整个左子树。
  3. 类似的,调用construct(nums,max_i + 1,r)创建根节点的右子树。
  4. 方法construct(nums,0, n)返回最大二叉树的根节点。

复杂度分析
. 时间复杂度:o(n²)。方法construct—共被调用n次。每次递归寻找根节点时,需要遍历当前索引范围内所有元素找出最大值。一般情况下,每次遍历的复杂度为O(log n),总复杂度为o(n logn)。最坏的情况下,数组Tums有序,总的复杂度为O(n²)。
. 空间复杂度:O(n)。递归调用深度为n。平均情况下,长度为n的数组递归调用深度为O(log n)。

5 我的答案

public class Solution {
    public TreeNode constructMaximumBinaryTree(int[] nums) {
        return construct(nums, 0, nums.length);
    }
    public TreeNode construct(int[] nums, int l, int r) {
        if (l == r)
            return null;
        int max_i = max(nums, l, r);
        TreeNode root = new TreeNode(nums[max_i]);
        root.left = construct(nums, l, max_i);
        root.right = construct(nums, max_i + 1, r);
        return root;
    }
    public int max(int[] nums, int l, int r) {
        int max_i = l;
        for (int i = l; i < r; i++) {
            if (nums[max_i] < nums[i])
                max_i = i;
        }
        return max_i;
    }
}
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