Java C++ 算法题解leetcode669修剪二叉搜索树示例

题目要求

思路一：模拟迭代

• 依次判断每个节点是否合法：

• 左子树判断是否>low，合法就向左下走，不合法往右下；

• 右子树判断是否<high，合法就向右下走，不合法往左下。

• 首先找出结果的根，若原根小了就拉右边的过来，大了拉左边的过来做新根；

• 然后分别判断左右子树的大小，由于二叉搜索树的性质，子树只需要判断一边就好：

Java

class Solution {
   public TreeNode trimBST(TreeNode root, int low, int high) {
       while (root != null && (root.val < low || root.val > high)) // 确定原根是否合法
           root = root.val < low ? root.right : root.left;
       TreeNode res = root;
       while (root != null) {
           while (root.left != null && root.left.val < low)
               root.left = root.left.right;
           root = root.left;
       }
       root = res;
       while (root != null) {
           while (root.right != null && root.right.val > high)
               root.right = root.right.left;
           root = root.right;
       }
       return res;
   }
}

• 时间复杂度：O(n)

• 空间复杂度：O(1)

C++

class Solution {
public:
   TreeNode* trimBST(TreeNode* root, int low, int high) {
       while (root != nullptr && (root->val < low || root->val > high)) // 确定原根是否合法
           root = root->val < low ? root->right : root->left;
       TreeNode* res = root;
       while (root != nullptr) {
           while (root->left != nullptr && root->left->val < low)
               root->left = root->left->right;
           root = root->left;
       }
       root = res;
       while (root != nullptr) {
           while (root->right != nullptr && root->right->val > high)
               root->right = root->right->left;
           root = root->right;
       }
       return res;
   }
};

• 时间复杂度：O(n)

• 空间复杂度：O(1)

思路二：递归

• 直接用当前函数递归修剪即可：

• 当前值小了放右下（大）的值进去，剪掉当前和左边节点；

• 当前值大了放左下（小）的值进去，剪掉当前和右边节点。

• 然后递归掉下面所有节点。

Java

class Solution {
   public TreeNode trimBST(TreeNode root, int low, int high) {
       if (root == null)
           return null;
       if (root.val < low)
           return trimBST(root.right, low, high);
       else if (root.val > high)
           return trimBST(root.left, low, high);
       root.left = trimBST(root.left, low, high);
       root.right = trimBST(root.right, low, high);
       return root;
   }
}

• 时间复杂度：O(n)

• 空间复杂度：O(1)，忽略递归的额外空间开销

C++

class Solution {
public:
   TreeNode* trimBST(TreeNode* root, int low, int high) {
       if (root == nullptr)
           return nullptr;
       if (root->val < low)
           return trimBST(root->right, low, high);
       else if (root->val > high)
           return trimBST(root->left, low, high);
       root->left = trimBST(root->left, low, high);
       root->right = trimBST(root->right, low, high);
       return root;
   }
};

• 时间复杂度：O(n)

• 空间复杂度：O(1)，忽略递归的额外空间开销

Rust

• 今天又见识到了新报错：already borrowed: BorrowMutError，不能把borrow的东西来回随便等，要搞临时中间变量，闭包要关好。

use std::rc::Rc;
use std::cell::RefCell;
impl Solution {
   pub fn trim_bst(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>, low: i32, high: i32) -> Option<Rc<RefCell<TreeNode>>> {
       if  root.is_none() {
           return None;
       }
       if root.as_ref().unwrap().borrow().val < low {
           return Solution::trim_bst(root.as_ref().unwrap().borrow().right.clone(), low, high);
       }
       else if root.as_ref().unwrap().borrow().val > high {
           return Solution::trim_bst(root.as_ref().unwrap().borrow().left.clone(), low, high);
       }
       let (l, r) = (Solution::trim_bst(root.as_ref().unwrap().borrow().left.clone(), low, high), Solution::trim_bst(root.as_ref().unwrap().borrow().right.clone(), low, high)); // 要先拎出来
       root.as_ref().unwrap().borrow_mut().left = l;
       root.as_ref().unwrap().borrow_mut().right = r;
       root
   }
}

• 时间复杂度：O(n)

• 空间复杂度：O(1)，忽略递归的额外空间开销

来源：https://juejin.cn/post/7141754690194112542