C++中最大的BST子樹


假設我們有一棵二叉樹;我們必須找到它最大的子樹,其中“最大”是指節點數最多的子樹。

因此,如果輸入類似於:

則輸出將為 3,因為在這種情況下,最大的 BST 子樹是突出顯示的那一個。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • 定義一個名為 data 的結構,其中包含四個值:size、maxVal、minVal 和 ok,ok 只能儲存 true/false 值

  • solve(TreeNode * node)

  • 如果節點為空,則:

    • 返回 Data,初始化為 (0, infinity, -infinity, true)

  • left := solve(node 的左子節點)

  • right := solve(node 的右子節點)

  • 定義一個名為 curr 的 data

  • curr.ok := false

  • 如果節點的值 >= right.minVal,則:

    • 返回 curr

  • 如果節點的值 <= left.maxVal,則:

    • 返回 curr

  • 如果 left.ok 為 true 且 right.ok 為 true,則:

    • curr.sz := 1 + left.sz + right.sz

    • curr.ok := true

    • curr.maxVal := (節點的值 和 right.maxVal) 的最大值

    • curr.minVal := (節點的值 和 left.minVal) 的最小值

  • 如果 curr.ok 為 true,則:

    • ret := ret 和 curr.sz 的最大值

    • 返回 curr

  • 在主方法中,執行以下操作:

  • ret := 0

  • solve(root)

  • 返回 ret

示例

讓我們看看以下實現以更好地理解:

線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
public:
   int val;
   TreeNode *left, *right;
   TreeNode(int data){
      val = data;
      left = NULL;
      right = NULL;
   }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
            temp->right = new TreeNode(val);
         else
            temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int< v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
struct Data{
   int sz;
   int maxVal;
   int minVal;
   bool ok;
   Data(){}
   Data(int a, int b, int c, bool d){
      sz = a;
      minVal = b;
      maxVal = c;
      ok = d;
   }
};
class Solution {
public:
   int ret;
   Data solve(TreeNode* node){
      if (!node)
         return Data(0, INT_MAX, INT_MIN, true);
      Data left = solve(node->left);
      Data right = solve(node->right);
      Data curr;
      curr.ok = false;
      if (node->val >= right.minVal) {
         return curr;
      }
      if (node->val <= left.maxVal) {
         return curr;
      }
      if (left.ok && right.ok) {
         curr.sz = 1 + left.sz + right.sz;
         curr.ok = true;
         curr.maxVal = max(node->val, right.maxVal);
         curr.minVal = min(node->val, left.minVal);
      }
      if (curr.ok)
         ret = max(ret, curr.sz);
      return curr;
   }
   int largestBSTSubtree(TreeNode* root){
      ret = 0;
      solve(root);
      return ret;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int< v = {10,5,15,1,8,NULL,7};
   TreeNode *root= make_tree(v);
   cout << (ob.largestBSTSubtree(root));
}

輸入

[10,5,15,1,8,null,7]

輸出

3

更新於:2020年11月18日

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