题目16：1261. 在受污染的二叉树中查找元素
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前置知识
- 无
题目描述
给出一个满足下述规则的二叉树：
root.val == 0- 如果
treeNode.val == x且treeNode.left != null，那么treeNode.left.val == 2 * x + 1 - 如果
treeNode.val == x且treeNode.right != null，那么treeNode.right.val == 2 * x + 2
现在这个二叉树受到「污染」，所有的 treeNode.val 都变成了 -1。
请你先还原二叉树，然后实现 FindElements 类：
FindElements(TreeNode* root)用受污染的二叉树初始化对象，你需要先把它还原。bool find(int target)判断目标值target是否存在于还原后的二叉树中并返回结果。
示例 1：
输入：
["FindElements","find","find"]
[[[-1,null,-1]],[1],[2]]
输出：
[null,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1]);
findElements.find(1); // return False
findElements.find(2); // return True
示例 2：
输入：
["FindElements","find","find","find"]
[[[-1,-1,-1,-1,-1]],[1],[3],[5]]
输出：
[null,true,true,false]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,-1,-1,-1,-1]);
findElements.find(1); // return True
findElements.find(3); // return True
findElements.find(5); // return False
示例 3：
输入：
["FindElements","find","find","find","find"]
[[[-1,null,-1,-1,null,-1]],[2],[3],[4],[5]]
输出：
[null,true,false,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1,-1,null,-1]);
findElements.find(2); // return True
findElements.find(3); // return False
findElements.find(4); // return False
findElements.find(5); // return True
提示：
TreeNode.val == -1- 二叉树的高度不超过
20 - 节点的总数在
[1, 10^4]之间 - 调用
find()的总次数在[1, 10^4]之间 0 <= target <= 10^6
思路分析
方法一：深度遍历+hash
先序遍历：对于每一个节点设置其左右子节点并将设置后的值加入到hash表
hash 表使用unordered_set，unordered_set本质是使用hash散列的方式存储数据，是一种使用hash值作为key的容器，所以当有频繁的搜索、插入和移除拥有常数时间。
unordered_set存储原理是声明一个有n个桶的数据结构，计算加入到unordered_set的新的值hash，然后计算hash%n后的值x，将新的值加入到桶x中。当桶x中已经有了元素，就直接链接在后边。
程序代码
方法一：
//https://leetcode.cn/problems/find-elements-in-a-contaminated-binary-tree/description/
// 1261. 在受污染的二叉树中查找元素
#include<iostream>
#include<vector>
#include<unordered_set>
using namespace std;
struct TreeNode {
int val;
TreeNode *left;
TreeNode *right;
TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
};
class FindElements {
private:
unordered_set<int> valset;
public:
void travel(TreeNode *root)
{
// base case
if(root == nullptr)
{
return;
}
if(root->left)
{
root->left->val = 2*root->val + 1;
valset.insert(root->left->val);
}
if(root->right)
{
root->right->val = 2*root->val + 2;
valset.insert(root->right->val);
}
travel(root->left);
travel(root->right);
}
// 用受污染的二叉树初始化对象，你需要先把它还原。
FindElements(TreeNode* root) {
root->val = 0;
valset.insert(root->val);
travel(root);
}
// 判断目标值 target 是否存在于还原后的二叉树中并返回结果。
bool find(int target) {
return valset.count(target) > 0;
}
};
复杂度分析
时间复杂度：构造过程是 O(N)，其中 n 是二叉树中的节点个数，每个节点都会遍历一次。find 过程是O(1)。
空间复杂度：构造过程是O(logN) ，其中logN 为二叉树的高度。hash 表是O(N)，哈希表占用的空间为N。
更多相关知识：github.com/pingguo1987…
