Follow Carl To Grow|【LeetCode】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

【LeetCode】654.最大二叉树

题意：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:
创建一个根节点，其值为 nums 中的最大值。
递归地在最大值 左边 的 子数组前缀上 构建左子树。
递归地在最大值 右边 的 子数组后缀上 构建右子树。
返回 nums 构建的 最大二叉树 。

思路：按照题意，递归找到数组中最大值作为根，然后构建左右子树。

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* build(vector<int> &nums, int l, int r)
    {
        if (r <= l)
        {
            return NULL;
        }
        int idx = 0, val = INT_MIN;
        for (int i = l; i != r; ++i)
        {
            if (nums[i] > val)
            {
                val = nums[i];
                idx = i;
            }
        }
        TreeNode* node = new TreeNode(val);
        node->left = build(nums, l, idx);
        node->right = build(nums, idx + 1, r);
        return node;
    }

    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
        if (nums.empty())
        {
            return NULL;
        }
        return build(nums, 0, nums.size());
    }
};

【LeetCode】617.合并二叉树

题意：给你两棵二叉树： root1 和 root2 。
想象一下，当你将其中一棵覆盖到另一棵之上时，两棵树上的一些节点将会重叠（而另一些不会）。你需要将这两棵树合并成一棵新二叉树。合并的规则是：如果两个节点重叠，那么将这两个节点的值相加作为合并后节点的新值；否则，不为 null 的节点将直接作为新二叉树的节点。
返回合并后的二叉树。
注意: 合并过程必须从两个树的根节点开始。

思路：同时递归前序遍历。

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* build(TreeNode* root1, TreeNode* root2)
    {
        if (!root1 && !root2)
        {
            return NULL;
        }
        else if (!root1)
        {
            return root2;
        }
        else if (!root2)
        {
            return root1;
        }
        TreeNode *node = new TreeNode(root1->val + root2->val);
        node->left = build(root1->left, root2->left);
        node->right = build(root1->right, root2->right);
        return node;
    }

    TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
        return build(root1, root2);
    }
};

【LeetCode】700.二叉搜索树中的搜索

题意：给定二叉搜索树（BST）的根节点 root 和一个整数值 val。
你需要在 BST 中找到节点值等于 val 的节点。 返回以该节点为根的子树。 如果节点不存在，则返回 null 。

思路：利用二叉搜索树左<根<右的有序性质递归进行遍历。

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* traverse(TreeNode* root, int val)
    {
        if (!root)
        {
            return NULL;
        }
        if (root->val == val)
        {
            return root;
        }
        else if (root->val < val)
        {
            return traverse(root->right, val);
        }
        else
        {
            return traverse(root->left, val);
        }
    }

    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
        if (!root)
        {
            return NULL;
        }
        return traverse(root, val);
    }
};

【LeetCode】98.验证二叉搜索树

题意：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。

思路：递归进行中序遍历，确保序列无相同值且单调递增。

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:
    vector<int> m_val;
    void inOrder(TreeNode* root)
    {
        if (!root)
        {
            return;
        }
        if (root->left)
        {
            inOrder(root->left);
        }
        m_val.push_back(root->val);        
        if (root->right)
        {
            inOrder(root->right);
        }
    }

    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        if (!root)
        {
            return false;
        }
        inOrder(root);
        for (int i = 0; i < m_val.size() -1 ; ++i)
        {
            if (m_val[i] >= m_val[i + 1])
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
};

心态：“第六章 二叉树 part06” 拿下！
参考资料