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
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