98. 验证二叉搜索树

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题目介绍

力扣98题:leetcode-cn.com/problems/va…

image.png

分析

我们按照一般的思路,每个节点自己要做的事不就是比较自己和左右孩子吗?看起来应该这样写代码:

boolean isValidBST(TreeNode root) {
    if (root == nullreturn true;
    if (root.left != null && root.val <= root.left.val)
        return false;
    if (root.right != null && root.val >= root.right.val)
        return false;

    return isValidBST(root.left)
        && isValidBST(root.right);
}

但是这个算法出现了错误,BST 的每个节点应该要小于右边子树的所有节点,下面这个二叉树显然不是 BST,因为节点 10 的右子树中有一个节点 6,但是我们的算法会把它判定为合法 BST:

image.png

出现问题的原因在于,对于每一个节点root,代码值检查了它的左右孩子节点是否符合左小右大的原则;但是根据 BST 的定义,root的整个左子树都要小于root.val,整个右子树都要大于root.val

问题是,对于某一个节点root,他只能管得了自己的左右子节点,怎么把root的约束传递给左右子树呢?

请看正确的代码:

boolean isValidBST(TreeNode root) {
    return isValidBST(root, nullnull);
}

/* 限定以 root 为根的子树节点必须满足 max.val > root.val > min.val */
boolean isValidBST(TreeNode root, TreeNode min, TreeNode max) {
    // base case
    if (root == nullreturn true;
    // 若 root.val 不符合 max 和 min 的限制,说明不是合法 BST
    if (min != null && root.val <= min.val) return false;
    if (max != null && root.val >= max.val) return false;
    // 限定左子树的最大值是 root.val,右子树的最小值是 root.val
    return isValidBST(root.left, min, root) 
        && isValidBST(root.right, root, max);
}

我们通过使用辅助函数,增加函数参数列表,在参数中携带额外信息,将这种约束传递给子树的所有节点,这也是二叉树算法的一个小技巧吧