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【LeetCode二叉树#11】最大二叉树(构造二叉树)

时间:2023-02-28 19:58:50浏览次数:60  
标签:11 node nums 最大值 LeetCode 二叉树 数组 节点

最大二叉树

力扣题目地址(opens new window)

给定一个不含重复元素的整数数组。一个以此数组构建的最大二叉树定义如下:

  • 二叉树的根是数组中的最大元素。
  • 左子树是通过数组中最大值左边部分构造出的最大二叉树。
  • 右子树是通过数组中最大值右边部分构造出的最大二叉树。

通过给定的数组构建最大二叉树,并且输出这个树的根节点。

示例 :

654.最大二叉树

提示:

给定的数组的大小在 [1, 1000] 之间。

思路

就按照题意来就行,这里给了一种二叉树的构造规则,根据该规则构造的二叉树称为最大二叉树

模拟一下整个流程:

给了一个数组输入[3,2,1,6,0,5]

先找出其中的最大值,即6。该值最为最大二叉树的根节点

然后上述数组被分为了两部分:[3,2,1] 和 [0,5]

左边部分用于构建最大二叉树的左分支

右边部分用于构建最大二叉树的右分支

先来看左边子树(以 6 为根节点),在左数组中找出最大值,即3。该值为最大二叉树的左子树的根节点

于是 [3,2,1] 又被分成了 [] (左边没有数值了)和 [2,1] ,本次分割后左边数组是没有值了,因此以 3 为根节点的左子树也没有了

因为 [2,1] 属于 [3,2,1] 的 "右部分" ,所以要用来构建以 3 为根节点的右子树

以此类推将剩下的数处理完毕

右边子树(以 6 为根节点)的构建过程同理

可见,上述过程是递归的经典应用场景

代码分析

1、确定递归函数的参数和返回值

题干给了,输入是一个整数数组,那递归函数的输入应该也是这个

然后最后的结果是构造一个最大二叉树,那么返回值应该是二叉树的根节点

这里可以直接用模板给的函数就行

class Solution {
public:
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {

    }
};

2、确定终止条件

题干说了,输入数组大小一定大于1,那么不用考虑小于1的情况

当输入数组大小为1时(经过不断的递归分割最后肯定都是1),说明已经到了叶子节点

那么递归构造应该结束,此时需要创建一个新节点来保存当前数组的值,并返回该节点

class Solution {
public:
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
		//定义一个新节点用于保存数组的最后一个值
        TreeNode* node;
        if(num.size() == 1){
            node->val = num[0];
            return node;
        }
    }
};

3、确定单层处理逻辑

一共分为三步:

  • 遍历输入数组,确定当前最大值。最大值本身用于构造根节点,下标则用于分割数组
  • 在最大值下标所在的左区间构造左子树
  • 在最大值下标所在的右区间构造右子树

第一步,遍历输入数组,确定当前最大值。最大值本身用于构造根节点,下标则用于分割数组对不

class Solution {
public:
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
		//定义一个新节点用于保存数组的最后一个值
        TreeNode* node;
        if(num.size() == 1){
            node->val = num[0];
            return node;
        }
        //分别定义用于存放最大值及其下标的变量
        int maxValue = 0;
        int maxValueIndex = 0;
        //遍历最大值
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++i){
            if(nums[i] > maxValue){
                maxValue = nums[i];
                maxValueIndex = i;
            }
        }
        //创建根节点
        TreeNode* node = new TreeNode(maxValue);       
    }
};

第二步,最大值所在的下标左区间 构造左子树

注意,需要判断左区间是否有值(继续递归的条件是至少得有一个值吧),没有就直接返回node

class Solution {
public:
    TreeNode* constructMaximumBinaryTree(vector<int>& nums) {
		//定义一个新节点用于保存数组的最后一个值
        if(num.size() == 1){
            TreeNode* node = new TreeNode(nums[0]);
            return node;
        }
        //分别定义用于存放最大值及其下标的变量
        int maxValue = 0;
        int maxValueIndex = 0;
        //遍历最大值
        for(int i = 0; i < nums.size(); ++i){
            if(nums[i] > maxValue){
                maxValue = nums[i];
                maxValueIndex = i;
            }
        }
        //创建根节点
        TreeNode* node = new TreeNode(maxValue); 
        
        //处理左区间,构建左子树
        //先判断左区间是否有值
        if(maxValueIndex > 0){
            //分割得到左区间数组
            vector<int> leftVec(nums.begin(), nums.begin() + maxValueIndex);
            //利用左区间递归构建左子树
            node->left = constructMaximumBinaryTree(leftVec);
        }
        
        //处理右区间,构建右子树
        //先判断右区间是否有值
        if(maxValueIndex < nums.size() - 1){
            //分割得到右区间数组
            vector<int> leftVec(nums.begin() + maxValueIndex + 1, nums.end());
            //利用右区间递归构建右子树
            node->left = constructMaximumBinaryTree(leftVec);
        }
        return node;
    }
};

构建二叉树思路总结

通过这三题构建二叉树的题目(从中序与后序遍历序列构造二叉树从中序与后序遍历序列构造二叉树以及 本题 ),可以总结出一些共同点

0、如果使用递归方式,返回值一定是节点类型

1、不论按怎样的规则构造,最开始一定需要寻找二叉树的根节点

2、按根节点分割遍历数组时,要坚持循环不变量,并且注意**要跳过根节点

标签:11,node,nums,最大值,LeetCode,二叉树,数组,节点
From: https://www.cnblogs.com/DAYceng/p/17165734.html

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