算法训练营第二十四天 | LeetCode 235 二叉搜索树的最近公共祖先、

本文主要是介绍算法训练营第二十四天 | LeetCode 235 二叉搜索树的最近公共祖先、,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!

LeetCode 235 二叉搜索树的最近公共祖先

这题可以不用递归,直接迭代即可。若初始情况下根节点就是p或者q或者空直接返回即可。这里刚好是二叉搜索树,而且每个值都唯一,可用值比较来确定位置,避免用指针了。

情况有以下四种:如果p节点和q节点值都小于当前节点,说明都在左子树,当前指针移到左子树;如果p节点指针和q节点指针都大于当前节点,说明都在右子树,当前指针移到右子树;如果p节点指针和q节点指针刚好一个大于一个小于当前节点,说明刚好找到了最近的公共祖先,直接退出循环;如果其中一个出现了最初的某一个等于root的情况,也直接退出循环。

这里需要注意的是一个大于一个小于要分情况,不能用乘法简化,测试用例中有很大的数,会溢出。

代码如下:

class Solution {
public:TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {if (root == nullptr || root->val == p->val || root->val == q->val) {return root;}while (root) {if (p->val < root->val && q->val < root->val) {root = root->left;}if (p->val > root->val && q->val > root->val) {root = root->right;}if (p->val < root->val && q->val > root->val) {break;}if (p->val > root->val && q->val < root->val) {break;}if (p->val == root->val || q->val == root->val) {break;}}return root;}
};

改进后如下:

class Solution {
public:TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {if (root == nullptr || root->val == p->val || root->val == q->val) {return root;}TreeNode* cur = root;while (cur) {if (p->val < cur->val && q->val < cur->val) {cur = cur->left;}if (p->val > cur->val && q->val > cur->val) {cur = cur->right;}if (p->val < cur->val && q->val > cur->val) {break;}if (p->val > cur->val && q->val < cur->val) {break;}if (p->val == cur->val || q->val == cur->val) {break;}}return cur;}
};

LeetCode 701 二叉搜索树中的插入操作

一开始就想到用迭代,当然递归也可以。不过刚开始时只顾着迭代比较,没有留意到子树右下角还有可能会有更大的值,所以用双指针prev和cur比较时其实是不能满足于在中途就停止的。需要把节点都放到最底层叶子节点处结算,结合二叉搜索树性质可以想到这样其实并没有违背规则。当然其实这题比较绕,感觉面试不大可能会被拿出来,这里权当练练手了。

简单来说思路就是双指针+迭代。如果cur的值大于val,说明应该插入到左子树,将cur赋给prev,cur左移,否则cur右移直到到达底层,这时候判断prev值和val哪个大,来决定插入到左叶子还是右叶子就行了。

另外需要注意根节点是否为空,迭代时不一定能注意到。

代码如下:

class Solution {
public:TreeNode* insertIntoBST(TreeNode* root, int val) {TreeNode* prev = root;TreeNode* cur = root;TreeNode* newNode = new TreeNode(val);if (!root) return newNode;while (cur) {if (cur->val < val) {prev = cur;cur = cur->right;}else if (cur->val > val)  {prev = cur;cur = cur->left;}}if (prev->val < val) prev->right = newNode;else prev->left = newNode;return root;}
};

LeetCode 450 删除二叉树中的节点

这题首先我们还是要用到双指针法,具体思路和上题差不多,但是最后我们要对目标节点依据子节点数量进行分类讨论:无子结点、有左子节点、有右子节点、两个子节点都有。对应的处理措施前三种情况下比较简单,直接双指针删除链表操作即可。后一种需要再用一个指针遍历到右子节点最左下角的子节点,将其指向cur的左子节点,然后将prev flag(0表示左,1表示右,循环过程中随时更新)方向的指针指向cur右子节点即可。

还要注意处理root本身就是要删除节点的情况,这里要借鉴下链表中的虚拟头节点的思想,可以很好地解决这个问题。

代码如下:

class Solution {
public:TreeNode* deleteNode(TreeNode* root, int key) {if (!root) return nullptr;TreeNode* virtualHead = new TreeNode(0);virtualHead->left = root;TreeNode* prev = virtualHead;TreeNode* cur = root;int flag = 0;while (cur && cur->val != key) {if (cur->val > key) {prev = cur;cur = cur->left;flag = 0;}else if (cur->val < key) {prev = cur;cur = cur->right;flag = 1;}}if (!cur) return virtualHead->left;if (!cur->left && !cur->right) {if (flag) prev->right = nullptr;else prev->left = nullptr;return virtualHead->left; } if (!cur->left) {if (flag) prev->right = cur->right;else prev->left = cur->right;return virtualHead->left;}if (!cur->right) {if (flag) prev->right = cur->left;else prev->left = cur->left;return virtualHead->left;}TreeNode* temp = cur->right;while (temp && temp->left) temp = temp->left;temp->left = cur->left;if (flag) prev->right = cur->right;else prev->left = cur->right;return virtualHead->left;}
};

时间复杂度在O(h)以内,满足进阶要求。

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