C++實現二叉樹的最大和BST
假設我們有一個二叉樹根節點,我們需要找到任何子樹的所有節點的最大和,該子樹同時也是一個二叉搜尋樹 (BST)。
例如,如果輸入如下:
則輸出為 20,這是所選 BST 中所有節點的總和。
為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:
建立一個名為 Data 的結構體,它將包含一些成員,例如 sz、maxVal、minVal、ok 和 sum。 還定義一個 Data 結構體的初始化函式,引數順序為 (sz, minVal, maxVal, ok),並將 sum 設定為 0。
ret := 0
定義一個名為 solve() 的方法,該方法將接收樹的根節點。
如果節點為空或節點的值為 0,則:
返回一個使用 (0, inf, -inf, true) 初始化的新 Data 結構體。
left := solve(節點的左子樹)
right := solve(節點的右子樹)
建立一個名為 curr 的 Data 型別例項
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 和 right.ok 為真,則:
curr.sum := 節點的值 + left.sum + right.sum
ret := curr.sum 和 ret 的最大值
curr.sz := 1 + left.sz + right.sz
curr.ok := true
curr.maxVal := 節點值和 right.maxVal 的最大值
curr.minVal := 節點值和 left.minVal 的最小值
返回 curr
在主方法中執行以下操作:
ret := 0
solve(root)
返回 ret
讓我們來看下面的實現來更好地理解:
示例
#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; int sum; Data(){} Data(int a, int b, int c, bool d){ sz = a; minVal = b; maxVal = c; ok = d; sum = 0; } }; class Solution { public: int ret = 0; Data solve(TreeNode* node){ if (!node || node->val == 0) 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.sum = node->val + left.sum + right.sum; ret = max(curr.sum, ret); curr.sz = 1 + left.sz + right.sz; curr.ok = true; curr.maxVal = max(node->val, right.maxVal); curr.minVal = min(node->val, left.minVal); } return curr; } int maxSumBST(TreeNode* root){ ret = 0; solve(root); return ret; } }; main(){ Solution ob; vector<int> v = {1,4,3,2,4,2,5,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,4,6}; TreeNode *root = make_tree(v); cout << (ob.maxSumBST(root)); }
輸入
{1,4,3,2,4,2,5,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,4,6}
輸出
20