6.17验证二叉树(LC98-M)

2023-12-05 13:04
文章标签 二叉树 验证 6.17 lc98

本文主要是介绍6.17验证二叉树(LC98-M),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!

算法:

中序遍历下,输出的二叉搜索树节点的数值是有序序列。

有了这个特性,验证二叉搜索树,就相当于变成了判断一个序列是不是递增的了。

具体地:中序遍历时,判断当前节点是否大于中序遍历的前一个节点,如果大于,说明满足 BST(Binary Search Tree,二叉搜索树),继续遍历;否则直接返回 false。

调试过程:

原因:函数没有返回值。

应该把if (!isValidBST(root.right)) return false; 改成 return isValidBST(root.right);

在递归调用中,当返回`true`时,表示当前节点及其子树是一个有效的二叉搜索树。由于二叉搜索树的定义要求左子树的所有节点都小于当前节点,右子树的所有节点都大于当前节点,因此只要发现任何一个子树不满足这个条件,就可以直接返回`false`,不需要再继续执行后面的逻辑。

这两种写法在功能上是等效的,但使用递归时,有时候我们可以更加简洁地表达逻辑。让我们来看看这两种写法的区别和优劣势:

`return isValidBST(root.right);`

这种写法直接返回`isValidBST(root.right)`的结果。如果`isValidBST(root.right)`返回`false`,那么当前的函数也会返回`false`。如果`isValidBST(root.right)`返回`true`,函数会立即中断,并将`true`作为结果返回,表示当前树是一个有效的二叉搜索树。

修改后:

原因:“中”处不应该return true,因为这样直接把这次递归打断了。我们的逻辑是:中序遍历时,判断当前节点是否大于中序遍历的前一个节点,如果大于,说明满足 BST(Binary Search Tree,二叉搜索树),继续遍历;否则直接返回 false。

返回的要是false,只有false能打断这次递归。

修改后:

原因:在递归调用过程中未正确更新`pre`的值。

问题出现在对`pre`的更新上。在代码中,`pre`被声明为局部变量,并且在每次递归调用时都会重新初始化为`root.val`。这意味着每次递归调用时,`pre`都会被重置为当前节点的值,而不会保留之前节点的值。

为了解决这个问题,可以将`pre`声明为实例变量或者将其传递为参数,以便在递归调用中正确地维护前一个节点的值。

正确代码:

/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {*     int val;*     TreeNode left;*     TreeNode right;*     TreeNode() {}*     TreeNode(int val) { this.val = val; }*     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {*         this.val = val;*         this.left = left;*         this.right = right;*     }* }*/
class Solution {long pre = Long.MIN_VALUE;public boolean isValidBST(TreeNode root) {if (root == null) return true;//左if (!isValidBST(root.left)) return false;//中:处理逻辑,root.val比pre大if (root.val <= pre) {//逻辑不对,直接return falsereturn false;}//若没有return false,则继续遍历pre = root.val;         //右return isValidBST(root.right);}
}

注意:

`long pre = Long.MIN_VALUE;`这行代码的作用是初始化一个`long`类型的变量`pre`,并将其赋值为`Long.MIN_VALUE`

在这里,`Long.MIN_VALUE`是Java中`long`类型的最小值常量。这个值是−2^(63),即−9223372036854775808。通过将`pre`初始化为`Long.MIN_VALUE`,代码确保了在遍历过程中任何遇到的节点值都会大于这个初始值。这对于比较节点值来判断是否满足BST的性质非常重要。

因此,这行代码的作用是为中序遍历过程中用于比较的先前节点值`pre`进行初始化,以确保它在比较过程中具有一个合适的初始值。

Java中也有`Long.MAX_VALUE`常量,它表示`long`类型的最大值。`Long.MAX_VALUE`的值是2^(63)−1,即9223372036854775807。

时间空间复杂度:

时间复杂度分析

在这段代码中,对于每个节点,我们只需常数时间来检查其值是否大于前一个节点的值。因此,时间复杂度可以表示为 O(n),其中 n 是树中节点的数量。

空间复杂度分析

空间复杂度取决于递归调用的深度。在最坏的情况下,如果树是一个不平衡的树,递归调用的深度将是O(n)。因此,空间复杂度为 O(n)。

因此,给定代码的时间复杂度为 O(n),空间复杂度为 O(n)。

这篇关于6.17验证二叉树(LC98-M)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!



http://www.chinasem.cn/article/457678

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