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LeetCode.938-范围内求二叉搜索树节点值之和(Rang

LeetCode.938-范围内求二叉搜索树节点值之和(Rang

作者: 程序员小川 | 来源:发表于2019-06-20 08:35 被阅读6次

    这是悦乐书的第359次更新,第386篇原创

    01 看题和准备

    今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第221题(顺位题号是938)。给定二叉搜索树的根节点,返回节点值在[L,R]之间的所有节点的值的总和。二叉搜索树的节点值唯一。例如:

    输入:root = [10,5,15,3,7,null,18],L = 7,R = 15
    输出:32

    输入:root = [10,5,15,3,7,13,18,1,null,6],L = 6,R = 10
    输出:23

    注意:

    • 树中的节点数最多为10000。

    • 最终答案保证不到2^31。

    02 第一种解法

    既然给的是二叉搜索树,那么遍历节点我们就选取中序遍历的方式,这样最直接,存入List中,然后遍历List中的节点值,将节点值大于等于L且小于等于R的进行累加,最后返回sum即可。

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public int rangeSumBST(TreeNode root, int L, int R) {
            List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            helper(root, list);
            int sum = 0;
            for (Integer num : list) {
                if (num >= L && num <= R) {
                    sum += num;
                }
            }
            return sum;
        }
    
        public void helper(TreeNode root, List<Integer> list){
            if (root == null) {
                return ;
            }
            helper(root.left, list);
            list.add(root.val);
            helper(root.right, list);
        }
    }
    

    03 第二种解法

    针对第一种解法,我们也可以使用迭代的方式来实现,借助

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public int rangeSumBST(TreeNode root, int L, int R) {
            List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
            stack.push(root);
            while (!stack.isEmpty()) {
                TreeNode tem = stack.pop();
                if (tem != null) {
                    list.add(tem.val);
                }
                if (tem != null && tem.left != null) {
                    stack.push(tem.left);
                }
                if (tem != null && tem.right != null) {
                    stack.push(tem.right);
                }
            }
            int sum = 0;
            for (Integer num : list) {
                if (num >= L && num <= R) {
                    sum += num;
                }
            }
            return sum;
        }
    }
    

    04 第三种解法

    我们其实不用将节点值存起来后再统一处理,直接在遍历节点的时候,将在[L,R]范围内的节点值累加即可,最后返回sum。此解法是迭代的方式。

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
        public int rangeSumBST(TreeNode root, int L, int R) {
            int sum = 0;
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
            stack.push(root);
            while (!stack.isEmpty()) {
                TreeNode tem = stack.pop();
                if (tem != null) {
                    if (tem.val >= L && tem.val <= R) {
                        sum += tem.val;
                    }
                }
                if (tem != null && tem.left != null) {
                    stack.push(tem.left);
                }
                if (tem != null && tem.right != null) {
                    stack.push(tem.right);
                }
            }
            return sum;
        }
    }
    

    05 第四种解法

    针对第三种解法,我们也可以使用递归的方式。定义一个全局变量sum,依旧使用中序遍历的方式,将在[L,R]范围内的节点值累加,最后返回sum

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
    
        private Integer sum = 0;
    
        public int rangeSumBST(TreeNode root, int L, int R) {
            if (root == null) {
                return sum;
            }        
            rangeSumBST(root.left, L, R);
            if (root.val >= L && root.val <= R) {
                sum += root.val;
            }
            rangeSumBST(root.right, L, R);
            return sum;
        }
    }
    

    06 第五种解法

    针对第四种解法,我们也可以不使用全局变量,借助二叉搜索树节点值按照左根右的大小排列特性,如果当前节点值比L小,就往右边找,如果比R大,就往左边找,最后求和。

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    class Solution {
    
        public int rangeSumBST(TreeNode root, int L, int R) {
            if (root == null) {
                return 0;
            }
            if (root.val < L) {
                return rangeSumBST(root.right, L, R);
            }
            if (root.val > R) {
                return rangeSumBST(root.left, L, R);
            }
            return root.val + rangeSumBST(root.left, L, R) + 
                    rangeSumBST(root.right, L, R);
        }
    }
    

    07 小结

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