【Leecode】Leecode刷题之路第98天之验证二叉搜索树

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题目出处

98-验证二叉搜索树-题目出处

题目描述

98-验证二叉搜索树-题目描述1
98-验证二叉搜索树-题目描述2

个人解法

思路:

todo

代码示例:(Java)

todo

复杂度分析

todo

官方解法

98-验证二叉搜索树-官方解法

方法1:递归

思路:

98-验证二叉搜索树-递归-思路
98-验证二叉搜索树-递归-动图

代码示例:(Java)

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    TreeNode() {
    }

    TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }

    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

public class Solution1 {
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        return isValidBST(root, Long.MIN_VALUE, Long.MAX_VALUE);
    }

    public boolean isValidBST(TreeNode node, long lower, long upper) {
        if (node == null) {
            return true;
        }
        if (node.val <= lower || node.val >= upper) {
            return false;
        }
        return isValidBST(node.left, lower, node.val) && isValidBST(node.right, node.val, upper);
    }


}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 为二叉树的节点个数。在递归调用的时候二叉树的每个节点最多被访问一次,因此时间复杂度为 O(n)。
  • 空间复杂度:O(n),其中 n 为二叉树的节点个数。递归函数在递归过程中需要为每一层递归函数分配栈空间,所以这里需要额外的空间且该空间取决于递归的深度,即二叉树的高度。最坏情况下二叉树为一条链,树的高度为 n ,递归最深达到 n 层,故最坏情况下空间复杂度为 O(n) 。

方法2:中序遍历

思路:

98-验证二叉搜索树-中序遍历-思路
98-验证二叉搜索树-中序遍历-动图

代码示例:(Java)

public class Solution2 {
    public boolean isValidBST(TreeNode root) {
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();
        double inorder = -Double.MAX_VALUE;

        while (!stack.isEmpty() || root != null) {
            while (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            root = stack.pop();
            // 如果中序遍历得到的节点的值小于等于前一个 inorder,说明不是二叉搜索树
            if (root.val <= inorder) {
                return false;
            }
            inorder = root.val;
            root = root.right;
        }
        return true;
    }

}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 为二叉树的节点个数。二叉树的每个节点最多被访问一次,因此时间复杂度为 O(n)。
  • 空间复杂度:O(n),其中 n 为二叉树的节点个数。栈最多存储 n 个节点,因此需要额外的 O(n) 的空间。

考察知识点

收获

1.中序遍历

98-验证二叉搜索树-中序遍历-专业术语

Gitee源码位置

98-验证二叉搜索树-源码

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