算法学习——LeetCode力扣二叉树篇5

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513. 找树左下角的值

513. 找树左下角的值 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个二叉树的根节点 root，请找出该二叉树的最底层最左边节点的值。

假设二叉树中至少有一个节点。

示例

示例 1:

输入: root = [2,1,3]
输出: 1

示例 2:

输入: [1,2,3,4,null,5,6,null,null,7]
输出: 7

提示

二叉树的节点个数的范围是 [1,104]
-231 <= Node.val <= 231 - 1

代码解析

程序遍历法

/**
 * 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:
    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
        int result;
        queue<TreeNode*> my_queue;

        if(root==nullptr) return result;

        my_queue.push(root);
        
        while(my_queue.empty() != 1)
        {
          int size = my_queue.size();

          for(int i=0 ; i<size ; i++)
          {
              TreeNode* cur = my_queue.front();
              my_queue.pop();
             //每一列的左子叶都加入，最后结果就是最后的左子叶
              if(i==0&&cur->left==nullptr&&cur->right==nullptr) result = cur->val;
              if(cur->left != nullptr) my_queue.push(cur->left);
              if(cur->right != nullptr) my_queue.push(cur->right);
          }

        }
        return result;
    }
};

递归法

/**
 * 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:
    int maxDepth = INT_MIN;
    int result;
    void traversal(TreeNode* root, int depth) {
        if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
        	//记录第一次遇见的大深度叶子，就是最左叶子
        	//必须是> 不能是>=
            if (depth > maxDepth) {
                maxDepth = depth;
                result = root->val;
            }
            return;
        }
        if (root->left) {
            traversal(root->left, depth + 1); // 隐藏着回溯
        }
        if (root->right) {
            traversal(root->right, depth + 1); // 隐藏着回溯
        }
        return;
    }
    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
        traversal(root, 0);
        return result;
    }
};

112. 路径总和

112. 路径总和 - 力扣（LeetCode）

描述

给你二叉树的根节点 root 和一个表示目标和的整数 targetSum 。判断该树中是否存在根节点到叶子节点的路径，这条路径上所有节点值相加等于目标和 targetSum 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

叶子节点是指没有子节点的节点。

示例

示例 1：

输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true
解释：等于目标和的根节点到叶节点路径如上图所示。

示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：false
解释：树中存在两条根节点到叶子节点的路径：
(1 --> 2): 和为 3
(1 --> 3): 和为 4
不存在 sum = 5 的根节点到叶子节点的路径。

示例 3：

输入：root = [], targetSum = 0
输出：false
解释：由于树是空的，所以不存在根节点到叶子节点的路径。

提示

树中节点的数目在范围 [0, 5000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
-1000 <= targetSum <= 1000

代码解析

/**
 * 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:
    bool result = false;
    void getsum(TreeNode* cur, int targetSum , int sum)
    {
        if(cur==nullptr)return;
        sum += cur->val;
        //找到叶子节点的和与目标相符
        if(cur->left==nullptr && cur->right==nullptr &&sum == targetSum) result = true;
        getsum(cur->left,  targetSum ,  sum);
        getsum(cur->right,  targetSum ,  sum);
    }
    bool hasPathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
        if(root==nullptr) return false;
        getsum(root , targetSum , 0);
        return result;
    }
};

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

描述

给定两个整数数组 inorder 和 postorder ，其中 inorder 是二叉树的中序遍历， postorder 是同一棵树的后序遍历，请你构造并返回这颗二叉树。

示例

示例 1:

输入：inorder = [9,3,15,20,7], postorder = [9,15,7,20,3]
输出：[3,9,20,null,null,15,7]

示例 2:

输入：inorder = [-1], postorder = [-1]
输出：[-1]

提示

1 <= inorder.length <= 3000
postorder.length == inorder.length
-3000 <= inorder[i], postorder[i] <= 3000
inorder 和 postorder 都由不同的值组成
postorder 中每一个值都在 inorder 中
inorder 保证是树的中序遍历
postorder 保证是树的后序遍历

代码解析

通过后序的最后找中间点，然后去分割中序，得到左右子树

/**
 * 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* get_tree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder)
    {
    	//如果中序数组或者后序数组是空，就返回空节点
        if(inorder.size()==0||postorder.size()==0) return nullptr;
		//后续数组的最后一个是根节点。
        TreeNode* root = new TreeNode(postorder[postorder.size()-1]);
		//根据根节点的值，去找到对应的中序根节点
        int root_num ;
        for(int i= 0 ;i<inorder.size();i++)
        {
            if(inorder[i] == root->val)
            {
                root_num = i;
                break;
            }
        }
		//通过中序数组中根节点的位置，根节点前面是左子树，后面是右子树
        vector<int> inorder_left(inorder.begin() , inorder.begin()+root_num);
        vector<int> inorder_right(inorder.begin()+root_num+1 , inorder.end());
		//通过中序分割出左子树和右子树的长度，去分割后续数组的左子树和右子树
        vector<int> postorder_left(postorder.begin() , postorder.begin() + inorder_left.size());
        vector<int> postorder_right(postorder.begin()+ inorder_left.size() , postorder.end()-1);
		//然后递归迭代，左子树的中序和后续，右子树的中序和后续
        root->left =  get_tree(inorder_left , postorder_left);
        root->right = get_tree(inorder_right , postorder_right );
		//返归根节点
        return root;
    }
    TreeNode* buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
		//如果输入两个数组是空，则返回空节点
        if(inorder.size()==0||postorder.size()==0) return nullptr;
        return get_tree(inorder, postorder);
       
    }
};

654. 最大二叉树

654. 最大二叉树 - 力扣（LeetCode）

描述

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。

示例

示例 1：

输入：nums = [3,2,1,6,0,5]
输出：[6,3,5,null,2,0,null,null,1]
解释：递归调用如下所示：

[3,2,1,6,0,5] 中的最大值是 6 ，左边部分是 [3,2,1] ，右边部分是 [0,5] 。
- [3,2,1] 中的最大值是 3 ，左边部分是 [] ，右边部分是 [2,1] 。
  - 空数组，无子节点。
  - [2,1] 中的最大值是 2 ，左边部分是 [] ，右边部分是 [1] 。
    - 空数组，无子节点。
    - 只有一个元素，所以子节点是一个值为 1 的节点。
- [0,5] 中的最大值是 5 ，左边部分是 [0] ，右边部分是 [] 。
  - 只有一个元素，所以子节点是一个值为 0 的节点。
  - 空数组，无子节点。

示例 2：

输入：nums = [3,2,1]
输出：[3,null,2,null,1]

提示

1 <= nums.length <= 1000
0 <= nums[i] <= 1000
nums 中的所有整数互不相同

代码解析

/**
 * 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* get_big_tree(vector<int>& nums)
    {
        if(nums.size() == 0) return nullptr;

        TreeNode* root = new TreeNode;
        auto max_val =  max_element(nums.begin() , nums.end());
        root->val = *max_val;

        // cout<<*max_val<<' '<<max_val - nums.begin()<<endl;

        vector<int> left_nums(nums.begin() ,   max_val );
        vector<int> right_nums(  max_val  + 1 , nums.end());

        root->left = get_big_tree(left_nums);
        root->right = get_big_tree(right_nums);
        return root;
    }

    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
        if(nums.size() == 0) return nullptr;
        return get_big_tree(nums);
    }
};