二叉树LC总结(二)

简介: 二叉树LC总结(二)

二叉树LC总结(一):https://developer.aliyun.com/article/1534446

7.二叉树的层序遍历:

给你二叉树的根节点 root ,返回其节点值的 层序遍历 。 (即逐层地,从左到右访问所有节点)。

输入:root = [3,9,20,null,null,15,7]

输出:[[3],[9,20],[15,7]]

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (root != null) queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
            for(int i = queue.size(); i > 0; i--) {
                TreeNode node = queue.poll();
                tmp.add(node.val);
                if (node.left != null) queue.add(node.left);
                if (node.right != null) queue.add(node.right);
            }
            res.add(tmp);
        }
        return res;
    }
}
————————————————

                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
原文链接:https://blog.csdn.net/m0_60469045/article/details/136693632

8.验证二叉搜索树:

给你一个二叉树的根节点 root ,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。

有效 二叉搜索树定义如下:

  • 节点的左子树只包含小于 当前节点的数。
  • 节点的右子树只包含 大于 当前节点的数。
  • 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。

输入:root = [2,1,3]

输出:true

class Solution {
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
          return isValidBST(root,Long.MIN_VALUE,Long.MAX_VALUE);
    }
      public boolean isValidBST(TreeNode node, long lower, long upper) {
        if (node == null) {
            return true;
        }
        if (node.val <= lower || node.val >= upper) {
            return false;
        }
        return isValidBST(node.left, lower, node.val) && isValidBST(node.right, node.val, upper);
    }
}
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
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9.二叉树展开为链表:

给你二叉树的根结点 root ,请你将它展开为一个单链表:

  • 展开后的单链表应该同样使用 TreeNode ,其中 right 子指针指向链表中下一个结点,而左子指针始终为 null
  • 展开后的单链表应该与二叉树 先序遍历 顺序相同。

输入:root = [1,2,5,3,4,null,6]

输出:[1,null,2,null,3,null,4,null,5,null,6]

class Solution {
    public void flatten(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return; //Base case: 空树
        }
        if (root.left == null) {
            flatten(root.right); //若左子树为空,直接flatten右子树即可
        } else { //否则,先将左右子树分别flatten
            flatten(root.left); 
            flatten(root.right);
            TreeNode oldRight = root.right; //用一个TreeNode变量保存faltten之后的右子树
            TreeNode curr = root.left; //设置curr变量并循环,找到左子树的最右子节点
            while (curr.right != null) {
                curr = curr.right;
            }
            curr.right = oldRight; //将与右子树挂载到左子树的最后
            root.right = root.left; //将左子树挂载为原根节点的右子树
            root.left = null; //根节点左子树设为空
        }
    }
}
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
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10.从前序与中序遍历序列构造二叉树:

给定两个整数数组 preorder 和 inorder ,其中 preorder 是二叉树的先序遍历, inorder 是同一棵树的中序遍历,请构造二叉树并返回其根节点。


输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]

输出: [3,9,20,null,null,15,7]

class Solution {
    private Map<Integer, Integer> indexMap;
    public TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int[] inorder, int preorder_left, int preorder_right, int inorder_left, int inorder_right) {
        if (preorder_left > preorder_right) {
            return null;
        }
        // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
        int preorder_root = preorder_left;
        // 在中序遍历中定位根节点
        int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);
        
        // 先把根节点建立出来
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
        // 得到左子树中的节点数目
        int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
        // 递归地构造左子树,并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
        root.left = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + 1, preorder_left + size_left_subtree, inorder_left, inorder_root - 1);
        // 递归地构造右子树,并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
        root.right = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + size_left_subtree + 1, preorder_right, inorder_root + 1, inorder_right);
        return root;
    }
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        int n = preorder.length;
        // 构造哈希映射,帮助我们快速定位根节点
        indexMap = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            indexMap.put(inorder[i], i);
        }
        return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);
    }
}
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
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11.二叉搜索树中第K小的元素:

给定一个二叉搜索树的根节点 root ,和一个整数 k ,请你设计一个算法查找其中第 k 个最小元素(从 1 开始计数)。

输入:root = [3,1,4,null,2], k = 1

输出:1

class Solution {
    public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
        Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<TreeNode>();
        while (root != null || !stack.isEmpty()) {
            while (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            root = stack.pop();
            --k;
            if (k == 0) {
                break;
            }
            root = root.right;
        }
        return root.val;
    }
}
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
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12.二叉树的右视图:

给定一个二叉树的 根节点 root,想象自己站在它的右侧,按照从顶部到底部的顺序,返回从右侧所能看到的节点值。

输入: [1,2,3,null,5,null,4]

输出: [1,3,4]

//dfs
class Solution {
    private List<Integer> ans;
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        ans = new ArrayList<>();
        dfs(root, 0);
        return ans;
    }
    private void dfs(TreeNode node, int depth) {
        if (node == null) return;
        if (ans.size() <= depth) 
            ans.add(node.val);
        else 
            ans.set(depth, node.val);
        dfs(node.left, depth + 1);
        dfs(node.right, depth + 1);
    }
}
//bfs
class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        if (root == null) return ans;
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        q.offer(root);
        int count;
        while (!q.isEmpty()) {
            count = q.size();
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                TreeNode node = q.poll();
                if (node.left != null) q.offer(node.left);
                if (node.right != null) q.offer(node.right);
                if (i == count - 1) ans.add(node.val);
            }
        }
        return ans;
    }
}
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                            版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
                        
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