538. 把二叉搜索树转换为累加树
给出二叉 搜索
树的根节点,该树的节点值各不相同,请你将其转换为累加树(Greater Sum Tree
),使每个节点 node
的新值等于原树中大于或等于 node.val
的值之和。
提醒一下,二叉搜索树满足下列约束条件:
- 节点的左子树仅包含键 小于 节点键的节点。
- 节点的右子树仅包含键 大于 节点键的节点。
- 左右子树也必须是二叉搜索树。
注意
:本题和 1038: https://leetcode-cn.com/problems/binary-search-tree-to-greater-sum-tree/ 相同
示例 1:
解释:8是原树中最大的元素,没有比它更大的节点了,所以它的值还是8,而7有8比它大,因为它的值更新为7+8 = 15,其他节点以此类推
输入:[4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]
输出:[30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]
示例 2:
输入:root = [0,null,1]
输出:[1,null,1]
示例 3:
输入:root = [1,0,2]
输出:[3,3,2]
示例 4:
输入:root = [3,2,4,1]
输出:[7,9,4,10]
提示:
- 树中的节点数介于 0 和 10^4 之间。
- 每个节点的值介于 -10^4 和 10^4 之间。
- 树中的所有值 互不相同 。
- 给定的树为二叉搜索树。
思路
一看到累加树,相信很多小伙伴都会疑惑:如何累加?遇到一个节点,然后再遍历其他节点累加?怎么一想这么麻烦呢。
然后再发现这是一棵二叉搜索树,二叉搜索树啊,这是有序的啊。
那么有序的元素如何求累加呢?
其实这就是一棵树,大家可能看起来有点别扭,换一个角度来看,这就是一个有序数组[2, 5, 13]
,求从后到前的累加数组,也就是[20, 18, 13]
,是不是感觉这就简单了。
为什么变成数组就是感觉简单了呢?
因为数组大家都知道怎么遍历啊,从后向前,挨个累加就完事了,这换成了二叉搜索树,看起来就别扭了一些是不是。
那么知道如何遍历这个二叉树,也就迎刃而解了,从树中可以看出累加的顺序是右中左
,所以我们需要反中序遍历这个二叉树,然后顺序累加就可以了。
递归
遍历顺序如图所示(绿色序号表示执行顺序):
本题依然需要一个pre
指针记录当前遍历节点cur
的前一个节点,这样才方便做累加。
pre
指针的使用技巧,我们在:530. 二叉搜索树的最小绝对差
和:501. 二叉搜索树中的众数都提到了,这是常用的操作手段。
1.递归函数参数以及返回值
这里很明确了,不需要递归函数的返回值做什么操作了,要遍历整棵树。
同时需要定义一个全局变量pre
,用来保存当前节点的前一个节点的数值,定义为int
型就可以了。
代码如下:
preVal := 0// 记录前一个节点的数值
// 以这种方式闭包使用外部变量,避免变量需要作为参数传递,并处理复杂的指针逻辑
var dfs func(root *TreeNode)
dfs = func(root *TreeNode) {}
2.确定终止条件
遇空就终止。
if root == nil {
return
}
3.确定单层递归的逻辑
注意要右中左
来遍历二叉树, 中节点的处理逻辑就是让当前节点的数值加上前一个节点的数值。
代码如下:
dfs(root.Right) // 右
// 中(处理逻辑)
root.Val += preVal
preVal = root.Val
dfs(root.Left) // 左
递归法Go
整体代码如下:
/**
* Definition for a binary tree node.
* type TreeNode struct {
* Val int
* Left *TreeNode
* Right *TreeNode
* }
*/
func convertBST(root *TreeNode) *TreeNode {
// 二叉搜索树中序遍历 左中右得到从小到大排序的数组
// 那么如果改变遍历先后顺序,改为右中左,则会得到从大到小的排序数组
// 此时我们只需要用一个变量记录着前一个节点的终值,当前节点的值终值,就是当前节点的值 + 前一节点的终值
if root == nil {
return nil
}
preVal := 0
// 以这种方式闭包使用外部变量,避免变量需要作为参数传递,并处理复杂的指针逻辑
var dfs func(root *TreeNode)
dfs = func(root *TreeNode) {
// 递归终止条件
if root == nil {
return
}
dfs(root.Right) // 右
// 中(处理逻辑)
root.Val += preVal
preVal = root.Val
dfs(root.Left) // 左
}
dfs(root) // 调用递归函数
return root
}
迭代法
迭代法其实就是中序模板题了。代码如下:
/**
* Definition for a binary tree node.
* type TreeNode struct {
* Val int
* Left *TreeNode
* Right *TreeNode
* }
*/
func convertBST(root *TreeNode) *TreeNode {
// 迭代法
if root == nil {
return nil
}
pre := 0
stack := make([]*TreeNode,0)
cur := root
for cur != nil || len(stack) > 0 {
if cur != nil {
stack = append(stack,cur)
cur = cur.Right // 右
} else {
// 中(处理逻辑)
cur = stack[len(stack) - 1]
stack = stack[0:len(stack) - 1]
cur.Val += pre
pre = cur.Val
cur = cur.Left // 左
}
}
return root
}
总结
经历了前面各种二叉树增删改查的洗礼之后,这道题目应该比较简单了。
好了,二叉树已经接近尾声了,接下来就是要对二叉树来一个大总结了。