⭐算法入门⭐《二叉树 - 二叉搜索树》简单02 —— LeetCode 98. 验证二叉搜索树

Posted 2021-09-23 英雄哪里出来

文章目录

• 一、题目
• • 1、题目描述
  • 2、基础框架
  • 3、原题链接
• 二、解题报告
• • 1、思路分析
  • 2、时间复杂度
  • 3、代码详解
• 三、本题小知识
• 四、加群须知

一、题目

1、题目描述

  实现一个函数，检查一棵二叉树是否为二叉搜索树。
  样例输入： [5,1,4,null,null,3,6]
  样例输出： false

2、基础框架

• C语言 版本给出的基础框架代码如下：

bool isValidBST(struct TreeNode* root){
}

3、原题链接

LeetCode 98. 验证二叉搜索树
LeetCode 面试题 04.05. 合法二叉搜索树

二、解题报告

1、思路分析

  根据二叉搜索树的性质，递归判定即可。记录 左子树 和 右子树 的最小值和最大值，当前树的值为val，则要求满足 左子树 的最大值 小于val，右子树 的最小值大于val。否则都不是合法的二叉搜索树。注意，空树也是二叉搜索树。

2、时间复杂度

   最坏情况为在叶子结点判断出来，遍历了所有结点，时间复杂度为 $O(n)$。

3、代码详解

bool isValidBSTEx(struct TreeNode* root, int* min, int* max) {
    int lmin, lmax;
    int rmin, rmax;
    if(root == NULL) {
        return true;
    }
    if(root->left) {
        if( !isValidBSTEx(root->left, &lmin, &lmax)  ) {
            return false;             // (1)
        }
        if( lmax >= root->val ) {
            return false;             // (2)
        }
    }else {
        lmin = lmax = root->val;
    }

    if(root->right) {
        if( !isValidBSTEx(root->right, &rmin, &rmax)) {
            return false;             // (3)
        }
        if( rmin <= root->val ) {
            return false;             // (4)
        }
    }else {
        rmin = rmax = root->val;
    }
    *min = lmin;
    *max = rmax;
    return true;
}

bool isValidBST(struct TreeNode* root){
    int min =  99999999;
    int max = -99999999;
    if(root == NULL) {
        return true;                  // (1)
    }
    return isValidBSTEx(root, &min, &max);
}

• $(1)$ 左子树不满足性质；
• $(2)$ 左子树不是二叉搜索树；
• $(3)$ 右子树不满足性质；
• $(4)$ 右子树不是二叉搜索树；
• $(5)$ 空树也是二叉搜索树;

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三、本题小知识

  二叉搜索树就是左子树的根结点值小于当前树的根结点，右子树的根结点值大于当前树的根结点，且左右子树都是二叉搜索树，空树也是二叉搜索树。

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四、加群须知

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