leetcode 98 验证二叉搜索树 c++

本文探讨了如何判断一个二叉树是否为有效的二叉搜索树,提供了两种算法实现:一是通过递归检查每个节点的左右子树,二是利用前序遍历构建数组并检查其是否递增。

### 题目
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。

### 思路
按照二叉搜索树的定义,分别将它的左子树和右子树是否为二叉搜索树进行分别判断,例如zuo判断,如果节点没有左子树,则返回true,若节点有左子树,那节点要比所有的左子树的值大,需要一个栈将所有的左子树的值存入进行比较,然后再对节点的左节点进行左右子树是否为二叉搜索树判断,you判断同理,这里面会有大量的比较。没有利用上比如a大于b,b大于c,那a肯定大于c,而是做了两次比较a是否大于c,b是否大于c,存在冗余计算。
### code
    

解法一(40ms,最开始自己写的)
    bool iszuo(TreeNode* root)
    {
        if(!root->left)
            return true;
        stack<TreeNode*> node;
        node.push(root->left);
        while(!node.empty())
        {
            TreeNode* p1=node.top();
            node.pop();
            if (p1->val>=root->val)
                return false;
            if(p1->left)
                node.push(p1->left);
            if(p1->right)
                node.push(p1->right);
        }
        
        return iszuo(root->left)&&isyou(root->left);
    }
    bool isyou(TreeNode* root)
    {
        if(!root->right)
            return true;
        stack<TreeNode*> node;
        node.push(root->right);
        while(!node.empty())
        {
            TreeNode* p1=node.top();
            node.pop();
            if (p1->val<=root->val)
                return false;
            if(p1->left)
                node.push(p1->left);
            if(p1->right)
                node.push(p1->right);
        }
        
        return iszuo(root->right)&&isyou(root->right);
    }
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        if (root==NULL)
            return true;
        return iszuo(root)&&isyou(root);
    }


### 思路

我们利用前序遍历对二叉树进行一次遍历,根据前序遍历的定义,首先遍历树的左子树,在遍历中间根节点,在遍历右子树,这样就相当于将二叉树从最左端的叶子开始慢慢遍历,一个根节点,只有在它的左边的节点全部进入遍历数组之后它才会进入遍历数组,它的右子树只有在它进入遍历数组之后才会进入遍历数组,所以我们将其实现前序遍历之后,只要比较数组是否是有序的就可以了。相比上一个对每一个子树进行检查,速度快了一倍。

### code
    

解法二(利用前序遍历实现一个数组,16ms)
    void qianxuf(vector<int> &qianxu,TreeNode* root)//要记得用&还是*
       {
        if(root->left)
            qianxuf(qianxu,root->left);
        qianxu.push_back(root->val);
        if(root->right)
            qianxuf(qianxu,root->right);
        return ;
        }
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)
            return true;
        vector<int> qianxu;
        qianxuf(qianxu,root);
        for(int i=0;i<qianxu.size()-1;i++)
        {
            if(qianxu[i]>=qianxu[i+1])
                return false;
        }
        return true;
       }

 

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