程式碼隨想錄演算法訓練營第20天 | 二叉搜尋樹中級

2024年7月22日

題235. 二叉搜尋樹的最近公共祖先
普通解法還是和普通的祖先一樣求即可，再依據搜尋樹特性進行剪枝即可加速。

import java.util.*;

class Solution {

    Vector<TreeNode> vec1;
    Vector<TreeNode> vec2;
    int flag1 = 0;
    int flag2 = 0;

    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        //把p和q的路徑都列印出來，然後從頭開始往後看，如果第n個開始不一樣了，那麼第n-1個節點就是祖先
        vec1 = new Vector<>();
        vec2 = new Vector<>();
        digui1(root,p);
        digui2(root,q);
        int i=0;
        if(root.val==p.val && p.val==q.val){
            return root;
        }
        TreeNode pre = root;
        while(true){
            if(i==vec1.size()||i==vec2.size()){
                break;
            }
            if(vec1.get(i).val==vec2.get(i).val){
                pre = vec1.get(i);
            }else{
                break;
            }
            i+=1;
        }
        return pre;
    }

    public void digui1(TreeNode root, TreeNode t){
        if(flag1==1){
            return;
        }
        if(root==null){
            //回溯
            return;
        }
        vec1.add(root);
        if(root.val==t.val){
            flag1=1;
            return;
        }
        if(t.val>root.val){
            digui1(root.right,t);
        }else{
            digui1(root.left,t);
        }
        
        
        if(flag1==0){
            vec1.remove(vec1.size()-1);
        }
        return;
    }

    public void digui2(TreeNode root, TreeNode t){
        if(flag2==1){
            return;
        }
        if(root==null){
            //回溯
            return;
        }
        vec2.add(root);
        if(root.val==t.val){
            flag2=1;
            return;
        }
        if(t.val>root.val){
            digui2(root.right,t);
        }else{
            digui2(root.left,t);
        }
        if(flag2==0){
            vec2.remove(vec2.size()-1);
        }
        return;
    }
}

可以背一下高效迭代法，很好理解：

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        // 如果一起大於或者小於，就更新當前節點，如果一起等於或者一個大一個小於就統一返回root即可
        while (root != null) {
            if (root.val > p.val && root.val > q.val) {
                root = root.left;
            } else if (root.val < p.val && root.val < q.val) {
                root = root.right;
            } else {
                return root;
            }
        }
        return root;
    }
}

題701. 二叉搜尋樹中的插入操作
遞迴即可。

class Solution {
    public TreeNode insertIntoBST(TreeNode root, int val) {
        if(root==null){
            return new TreeNode(val);
        }
        if(val>root.val){
            root.right = digui(root.right,val);
        }else{
            root.left = digui(root.left,val);
        }
        return root;
    }

    public TreeNode digui(TreeNode p, int val){
        if(p==null){
            return new TreeNode(val);
        }else{
            if(val>p.val){
                p.right = digui(p.right,val);
            }else{
                p.left = digui(p.left,val);
            }
            return p;
        }
    }
}

題450. 刪除二叉搜尋樹中的節點
分類思考，遞迴多想一下就熟悉了，關鍵是處理左右子樹都在的情況下，就是把左子樹挪到右子樹的最左下角即可。

class Solution {
    public TreeNode deleteNode(TreeNode root, int key) {
        root = del(root,key);
        return root;
        
    }

    public TreeNode del(TreeNode root, int val){
        if(root==null){
            return null;
        }else if(val>root.val){
            root.right = del(root.right,val);
            return root;
        }else if(val<root.val){
            root.left = del(root.left,val);
            return root;
        }else{
            //左右子樹都空
            if(root.left==null && root.right==null){
                return null;
            }else if(root.left!=null && root.right==null){
                return root.left;
            }else if(root.left==null && root.right!=null){
                return root.right;
            }else{
                TreeNode cur = root.right;
                while(cur.left!=null){
                    cur = cur.left;
                }
                cur.left = root.left;
                return root.right;
            }
        }
    }


}