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

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;
   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

更新於:2020年6月9日

368 次瀏覽

開啟您的職業生涯

完成課程獲得認證

開始學習
廣告