算法面试真题详解:二叉查找树中搜索区间

简介: 算法面试真题详解:二叉查找树中搜索区间

给定一个二叉查找树和范围[k1, k2]。按照升序返回给定范围内的节点值。

在线评测地址:领扣题库官网

样例 1:

输入:{5},6,10
输出:[]
        5
它将被序列化为 {5}
没有数字介于6和10之间

样例 2:

输入:{20,8,22,4,12},10,22
输出:[12,20,22]
解释:
        20
       /  \
      8   22
     / \
    4   12
它将被序列化为 {20,8,22,4,12}
[12,20,22]介于10和22之间

解题思路

这题考查的是二叉查找树的性质,以及二叉树的中序遍历。
二叉查找树满足左子树所有节点的值都小于当前节点的值,右子树所有节点的值都大于当前节点的值。二叉查找树的中序遍历是一个排好序的序列。
这题我们在中序遍历的过程中将在数值范围内的值按序加入到数组中,就能得到最终的结果。

代码思路

二叉树中序遍历:

  1. 如果当前节点为空,直接返回。
  2. 先遍历左节点。
  3. 判断当前节点的值是否在范围内,如果是,加入结果数组中。
  4. 再遍历右节点。
    这题有一个可以剪枝的技巧,如果已经可以确定左子树或右子树不在数值范围内,可以不遍历相应的子树。

复杂度分析

设二叉树的节点数为N。
时间复杂度

  • 遍历一遍二叉树的时间复杂度为O(N)。
    空间复杂度
  • 递归的空间开销取决于树的最大深度,空间复杂度为O(N)。
public class Solution {
    /**
     * @param root: param root: The root of the binary search tree
     * @param k1: An integer
     * @param k2: An integer
     * @return: return: Return all keys that k1<=key<=k2 in ascending order
     */
    public List<Integer> searchRange(TreeNode root, int k1, int k2) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        travel(root, k1, k2, result);
        return result;
    }
    private void travel(TreeNode root, int k1, int k2, List<Integer> result) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        // 剪枝,如果当前节点小于等于k1,不必访问左子树
        if (root.val > k1) {
            travel(root.left, k1, k2, result);
        }
        if (k1 <= root.val && root.val <= k2) {
            result.add(root.val);
        }
        // 剪枝,如果当前节点大于等于k2,不必访问右子树
        if (root.val < k2) {
            travel(root.right, k1, k2, result);
        }
    }
}

更多题解参考:九章官网solution

相关文章
|
2月前
|
存储 机器学习/深度学习 监控
网络管理监控软件的 C# 区间树性能阈值查询算法
针对网络管理监控软件的高效区间查询需求,本文提出基于区间树的优化方案。传统线性遍历效率低,10万条数据查询超800ms,难以满足实时性要求。区间树以平衡二叉搜索树结构,结合节点最大值剪枝策略,将查询复杂度从O(N)降至O(logN+K),显著提升性能。通过C#实现,支持按指标类型分组建树、增量插入与多维度联合查询,在10万记录下查询耗时仅约2.8ms,内存占用降低35%。测试表明,该方案有效解决高负载场景下的响应延迟问题,助力管理员快速定位异常设备,提升运维效率与系统稳定性。
217 4
|
5月前
|
监控 算法 安全
基于 C# 基数树算法的网络屏幕监控敏感词检测技术研究
随着数字化办公和网络交互迅猛发展,网络屏幕监控成为信息安全的关键。基数树(Trie Tree)凭借高效的字符串处理能力,在敏感词检测中表现出色。结合C#语言,可构建高时效、高准确率的敏感词识别模块,提升网络安全防护能力。
142 2
|
7月前
|
存储 机器学习/深度学习 算法
KMP、Trie树 、AC自动机‌ ,三大算法实现 优雅 过滤 netty 敏感词
KMP、Trie树 、AC自动机‌ ,三大算法实现 优雅 过滤 netty 敏感词
KMP、Trie树 、AC自动机‌ ,三大算法实现 优雅 过滤 netty  敏感词
|
7月前
|
监控 算法 数据处理
基于 C++ 的 KD 树算法在监控局域网屏幕中的理论剖析与工程实践研究
本文探讨了KD树在局域网屏幕监控中的应用,通过C++实现其构建与查询功能,显著提升多维数据处理效率。KD树作为一种二叉空间划分结构,适用于屏幕图像特征匹配、异常画面检测及数据压缩传输优化等场景。相比传统方法,基于KD树的方案检索效率提升2-3个数量级,但高维数据退化和动态更新等问题仍需进一步研究。未来可通过融合其他数据结构、引入深度学习及开发增量式更新算法等方式优化性能。
193 17
|
7月前
|
存储 监控 算法
局域网上网记录监控的 C# 基数树算法高效检索方案研究
在企业网络管理与信息安全领域,局域网上网记录监控是维护网络安全、规范网络行为的关键举措。随着企业网络数据量呈指数级增长,如何高效存储和检索上网记录数据成为亟待解决的核心问题。基数树(Trie 树)作为一种独特的数据结构,凭借其在字符串处理方面的卓越性能,为局域网上网记录监控提供了创新的解决方案。本文将深入剖析基数树算法的原理,并通过 C# 语言实现的代码示例,阐述其在局域网上网记录监控场景中的具体应用。
177 7
|
6月前
|
机器学习/深度学习 算法 搜索推荐
决策树算法如何读懂你的购物心理?一文看懂背后的科学
"你为什么总能收到刚好符合需求的商品推荐?你有没有好奇过,为什么刚浏览过的商品就出现了折扣通知?
|
9月前
|
人工智能 算法 语音技术
Video-T1:视频生成实时手术刀!清华腾讯「帧树算法」终结闪烁抖动
清华大学与腾讯联合推出的Video-T1技术,通过测试时扩展(TTS)和Tree-of-Frames方法,显著提升视频生成的连贯性与文本匹配度,为影视制作、游戏开发等领域带来突破性解决方案。
303 4
Video-T1:视频生成实时手术刀!清华腾讯「帧树算法」终结闪烁抖动
|
9月前
|
算法 Java
算法系列之数据结构-Huffman树
Huffman树(哈夫曼树)又称最优二叉树,是一种带权路径长度最短的二叉树,常用于信息传输、数据压缩等方面。它的构造基于字符出现的频率,通过将频率较低的字符组合在一起,最终形成一棵树。在Huffman树中,每个叶节点代表一个字符,而每个字符的编码则是从根节点到叶节点的路径所对应的二进制序列。
252 3
 算法系列之数据结构-Huffman树
|
9月前
|
算法
面试场景题:如何设计一个抢红包随机算法
本文详细解析了抢红包随机算法的设计与实现,涵盖三种解法:随机分配法、二倍均值法和线段切割法。随机分配法通过逐次随机分配金额确保总额不变,但易导致两极分化;二倍均值法优化了金额分布,使每次抢到的金额更均衡;线段切割法则将总金额视为线段,通过随机切割点生成子金额,手气最佳金额可能更高。代码示例清晰,结果对比直观,为面试中类似算法题提供了全面思路。
1446 16
|
10月前
|
存储 算法 索引
【狂热算法篇】探秘差分数组:算法星河中闪耀的区间掌控之星
【狂热算法篇】探秘差分数组:算法星河中闪耀的区间掌控之星