代码随想录笔记|C++数据结构与算法学习笔记-二叉树(七)|LeetCode617.合并二叉树、700.二叉搜索树中的搜索、98.验证二叉搜索树

本文主要是介绍代码随想录笔记|C++数据结构与算法学习笔记-二叉树(七)|LeetCode617.合并二叉树、700.二叉搜索树中的搜索、98.验证二叉搜索树，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

617.合并二叉树

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文章讲解：合并二叉树

视频讲解：一起操作两个二叉树？有点懵！| LeetCode：617.合并二叉树

思路以及遍历顺序

主要是考察一起操作两个二叉树的能力。

还是使用前序是最合理的，先合并根结点，再向左处理。比较符合逻辑。

伪代码

• 确定递归函数的参数和返回值：首先要合入两个二叉树，那么参数至少是要传入两个二叉树的根节点，返回值就是合并之后二叉树的根节点。

TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) 

• 确定终止条件:因为是传入了两个树，那么就有两个树遍历的节点t1 和 t2，如果t1 == NULL 了，两个树合并就应该是 t2 了（如果t2也为NULL也无所谓，合并之后就是NULL）。反过来如果t2 == NULL，那么两个数合并就是t1（如果t1也为NULL也无所谓，合并之后就是NULL）。

if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1

• 确定单层递归的逻辑:

单层递归的逻辑就比较好写了，这里我们重复利用一下t1这个树，t1就是合并之后树的根节点（就是修改了原来树的结构）。

那么单层递归中，就要把两棵树的元素加到一起。

t1->val += t2->val;	//中

接下来t1 的左子树是：合并 t1左子树 t2左子树之后的左子树。

t1 的右子树：是 合并 t1右子树 t2右子树之后的右子树。

最终t1就是合并之后的根节点。

t1->left = mergeTrees(t1->left, t2->left);	//左
t1->right = mergeTrees(t1->right, t2->right); //右
return t1;

CPP代码

//前序遍历
class Solution {
public:TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1// 修改了t1的数值和结构t1->val += t2->val;                             // 中t1->left = mergeTrees(t1->left, t2->left);      // 左t1->right = mergeTrees(t1->right, t2->right);   // 右return t1;}
};

对于中序、后序遍历改变顺序即可。

700.二叉搜索树中的搜索

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文章讲解：700.二叉搜索树中的搜索

视频讲解：不愧是搜索树，这次搜索有方向了！| LeetCode：700.二叉搜索树中的搜索

搜索树的特性

二叉搜索树中，根结点比左子树结点都要大，比右子树结点都要小。同样，其左右子树也符合这个规则。

在二叉搜索树中，它自带顺序，所以也不关注其前中后序了。因为其结点的大小规则，已经为我们确定了搜索规则。

伪代码

• 确定递归函数的参数和返回值:递归函数的参数传入的就是根节点和要搜索的数值，返回的就是以这个搜索数值所在的节点。

TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val)

• 确定终止条件:如果root为空，或者找到这个数值了，就返回root节点。

if (root == NULL || root->val == val) return root;

• 确定单层递归逻辑:因为二叉搜索树的结点是有序的，所以可以有方向得去搜索。

如果root->val > val，搜索左子树，如果root->root < val，就搜索右子树，如果最后都没有搜索到，就返回NULL

TreeNode* result = NULL;
if (root->val > val) result = searchBST(root->left, val);
if (root->val < val) result = searchBST(root->right, val);
return result;

CPP代码

class Solution {
public:TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {if (root == NULL || root->val == val) return root;TreeNode* result = NULL;if (root->val > val) result = searchBST(root->left, val);if (root->val < val) result = searchBST(root->right, val);return result;}
};
//or
class Solution {
public:TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {if (root == NULL || root->val == val) return root;if (root->val > val) return searchBST(root->left, val);if (root->val < val) return searchBST(root->right, val);return NULL;}
};

98.验证二叉搜索树

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文章讲解：98.验证二叉搜索树

视频讲解：你对二叉搜索树了解的还不够！ | LeetCode：98.验证二叉搜索树

其实本题的精髓就是抓住：二叉搜索树的中序遍历结果是严格从小到大的！

搜索树的特性

左子树里的结点元素都小于中结点，右子树的所有元素都大于中结点；同时左右子树均符合这样的规则。

所以根据此特性，如果我们中序遍历，那么这个元素就是有序的。

直白想法

直接中序遍历二叉树，然后把所有元素都保存到一个数组上，然后判断这个数组是不是单调递增的就可以了。

• 函数的返回值和参数、确定终止条件、单层递归逻辑

bool isvalid(TreeNode* root){if (root == NULL) return true;//啥二叉树都是空结点isvalid(root->left);	//中序遍历vec.push_back(root->val);isvalid(root->right);
}

然而！该方法并不是最有办法，因为我们额外定义了一个数组，然后把二叉树变成一个数组，然后判断数组是否有序。太麻烦了，我们可以直接在遍历过程中判断这个元素是不是单调递增的。

代码误区

经典错误：

if (root->val > root->left->val && root->val < root->right->val)return

上述代码逻辑就是，root的值大于左孩子的值并且root的值大于右孩子的值。

但这样就进入了一个误区，二叉搜索树是要求根结点比左子树的所有结点都要大，不仅仅是左孩子。

伪代码

先定义一个全局变量：用来比较遍历的节点是否有序，因为后台测试数据中有int最小值，所以定义为longlong的类型，初始化为longlong最小值。

long long maxVal = LONG_MIN; // 因为后台测试数据中有int最小值

• 函数的返回值和参数：注意递归函数要有bool类型的返回值， 在二叉树：递归函数究竟什么时候需要返回值，什么时候不要返回值？中讲了，只有寻找某一条边（或者一个节点）的时候，递归函数会有bool类型的返回值。

  其实本题是同样的道理，我们在寻找一个不符合条件的节点，如果没有找到这个节点就遍历了整个树，如果找到不符合的节点了，立刻返回。

bool isValidBST(TreeNode* root)

• 确定终止条件：空结点也是二叉搜索树

if (root == NULL) return true;

• 确定单层递归逻辑：中序遍历，一直更新maxVal，一旦发现maxVal >= root->val，就返回false，注意元素相同时候也要返回false。

bool left = isValidBST(root->left);         // 左// 中序遍历，验证遍历的元素是不是从小到大
if (root->val > maxVal) maxVal = root->val; // 中
else return false;bool right = isValidBST(root->right);       // 右
return left && right;

CPP代码

class Solution {
public:long long maxVal = LONG_MIN; // 因为后台测试数据中有int最小值bool isValidBST(TreeNode* root) {if (root == NULL) return true;bool left = isValidBST(root->left);// 中序遍历，验证遍历的元素是不是从小到大if (maxVal < root->val) maxVal = root->val;else return false;bool right = isValidBST(root->right);return left && right;}
};

双指针优化

我们上面借助了一个中间值，其实还是不好，因为有可能搜索树的最小值比中间值还要小，那就不行了。

所以我们用双指针直接进行比较！

TreeNode* pre = NULL; //记录我们当前遍历的前一个结点，然后我们的root和pre进行比较//只用重写中间逻辑
if (pre != NULL && pre->val >= root->val)return false;
pre = root;
//从这个地方才开始，pre实现了记录root的前一个结点，在此之前pre总是为NULL

这篇关于代码随想录笔记|C++数据结构与算法学习笔记-二叉树(七)|LeetCode617.合并二叉树、700.二叉搜索树中的搜索、98.验证二叉搜索树的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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