【刷题LeetCode】二叉树数学计算

最新推荐文章于 2025-10-02 20:42:37 发布

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#二叉树 #数据结构 #算法

本文主要探讨了LeetCode中与二叉树相关的算法问题，包括验证二叉搜索树、查找二叉树的子树、最近公共祖先、最大路径和以及二叉树的序列化和反序列化。同时，还涵盖了数学计算问题，如求平方根和指数运算。通过递归和先序遍历等方法解决这些挑战。

五月六月刷题总结

二叉树
数学计算
- prac69 x的平方根
- prac50 Pow(x,n),计算x的n次幂函数

二叉树

prac98 验证二叉搜索树（中等）

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/validate-binary-search-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

构造辅助函数helper(node,lower,higher),并采用递归左子树和递归右子树的方法。

# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
@File    : prac98.py
@Time    : 2020/5/5 8:43 上午
@Author  : zhengjiani
@Email   : 936089353@qq.com
@Software: PyCharm
"""
# Definition for a binary tree node.
class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None

class Solution:
    def isValidBST(self, root: TreeNode) -> bool:
        def helper(node,lower=float('-inf'),upper=float('inf')):
            if not node:
                return True

            val = node.val
            if val <= lower or val >= upper:
                return False

            if not helper(node.val,val,upper):
                return False
            if not helper(node.val,lower,val):
                return False
            return True
        return helper(root)

prac572 另一个树的子树

给定两个非空二叉树 s 和 t，检验 s 中是否包含和 t 具有相同结构和节点值的子树。s 的一个子树包括 s 的一个节点和这个节点的所有子孙。s 也可以看做它自身的一棵子树。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/subtree-of-another-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

采用先序遍历转化为字符串，并判断两个字符串是否含有包含关系。

# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
@File    : prac572.py
@Time    : 2020/5/7 3:03 下午
@Author  : zhengjiani
@Email   : 936089353@qq.com
@Software: PyCharm
"""
# Definition for a binary tree node.
class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
class Solution:
    """DFS序列上做串匹配，先序遍历，加入null值"""
    def isSubtree(self, s: TreeNode, t: TreeNode) -> bool:
        ss = self.inorder(s)
        st = self.inorder(t)
        return st in ss
    #先序遍历
    def inorder(self,root):
        if not root:
            return '#'
        return '*'+str(root.val)+str(root.left)+str(root.right)

prac236 二叉树的最近公共祖先

给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个结点 p、q，最近公共祖先表示为一个结点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x
的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”

例如，给定如下二叉树: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

最近公共祖先判别公式：
最近公共祖先(flson&&frson) || ((x==p ||x ==q)&&(flson||frson))

# -*- encoding: utf-8 -*-
"""
@File    : prac236.py
@Time    : 2020/5/10 9:29 上午
@Author  : zhengjiani
@Email   : 936089353@qq.com
@Software: PyCharm
"""
from collections import deque
# Definition for a binary tree node.
class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None

class Tree(object):
    def __init__(self):
        self