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题目信息
题目地址:
https://leetcode-cn.com/problems/validate-binary-search-tree/
给定一个二叉树,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。
假设一个二叉搜索树具有如下特征:
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。
示例 1:
输入: 2 / \ 1 3 输出: true
示例 2:
输入: 5 / \ 1 4 / \ 3 6 输出: false 解释: 输入为: [5,1,4,null,null,3,6]。 根节点的值为 5 ,但是其右子节点值为 4 。
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解法一:递归
和上题一样可以很好的想到递归的思路,左边都是越来越小,右边是越来越大。这个地方容易产生一种错觉。
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错误思路及代码:
就是只比较左右子节点的与父节点大小关系,如上图第一次是满足的,接下来递归左节点但他没有子节点结束并返回true,递归右节点也满足关系,继续递归其右节点因无子节点结束,左边同理。整个递归完成最终是true,但因为3比根节点5小应该在左子树不满足二叉搜索树
public boolean isValidBST(TreeNode root) { if(root == null) return true; if(root.left != null && root.left.val >= root.val) return false; if(root.right != null && root.right.val <= root.val) return false; return isValidBST(root.left) && isValidBST(root.right); }
那么问题就在于我们要比较的东西是什么?对于叶子节点2来说它比3小就可以没有限制,对于叶子节点6的位置它只能大于3并且小于5才有效 也就是说我们往左边走即是小那么就有一个上限之后不能超过,往右边走即是大就有一个下限。
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按照整个过程如上图,从根节点开始往左进入递归,往左了以后这边的值都小于上限5并且3满足小于5继续递归找到2也是满足并且2之后的树上限是3,继续递归为空了出去,执行下一步的兄弟节点判断时超过了上线结束
代码如下:
public boolean isValidBST(TreeNode root) { return process(root, null, null); } //递归方法 public boolean process(TreeNode node, Integer min, Integer max) { if (node == null) return true; if (min != null && node.val <= min) return false; if (max != null && node.val >= max) return false; if (!process(node.right, node.val, max)) return false; if (!process(node.left, min, node.val)) return false; return true; }
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解法二:中序遍历
中序遍历是树的一种遍历方式,先数左子树在数中间在数右子树,那么通过中序遍历如果是真的二叉搜索树是一个从小到大的序列上图中序遍历:[2,3,6,5,3,6,7]
//记录前一个 Integer pre = null; public boolean isValidBST(TreeNode root) { if (root == null) return true; // 访问左子树 if (!isValidBST(root.left)) return false; // 访问当前节点:如果当前节点小于等于中序遍历的前一个节点.即不满足 if (pre != null && root.val <= pre) return false; pre = root.val; // 访问右子树 return isValidBST(root.right); }
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总结
其实两种解法也都是属于深度优先,一个在过程中处理遍历方式为后序,一个是中序。使用不同的遍历过程那么就需要想清楚在这种遍历下处理判断逻辑。
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