C++力扣题目700--二叉搜索树中的搜索

发布时间:2024年01月13日

给定二叉搜索树(BST)的根节点?root?和一个整数值?val

你需要在 BST 中找到节点值等于?val?的节点。 返回以该节点为根的子树。 如果节点不存在,则返回?null?。

示例 1:

输入:root = [4,2,7,1,3], val = 2
输出:[2,1,3]

示例 2:

输入:root = [4,2,7,1,3], val = 5
输出:[]

?

思路

之前我们讲的都是普通二叉树,那么接下来看看二叉搜索树。

关于二叉树,你该了解这些!?(opens new window)中,我们已经讲过了二叉搜索树。

二叉搜索树是一个有序树:

  • 若它的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值;
  • 若它的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值;
  • 它的左、右子树也分别为二叉搜索树

这就决定了,二叉搜索树,递归遍历和迭代遍历和普通二叉树都不一样。

本题,其实就是在二叉搜索树中搜索一个节点。那么我们来看看应该如何遍历。

#递归法

  1. 确定递归函数的参数和返回值

递归函数的参数传入的就是根节点和要搜索的数值,返回的就是以这个搜索数值所在的节点。

代码如下:

TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val)

  1. 确定终止条件

如果root为空,或者找到这个数值了,就返回root节点。

if (root == NULL || root->val == val) return root;

  1. 确定单层递归的逻辑

看看二叉搜索树的单层递归逻辑有何不同。

因为二叉搜索树的节点是有序的,所以可以有方向的去搜索。

如果root->val?>?val,搜索左子树,如果root->val?<?val,就搜索右子树,最后如果都没有搜索到,就返回NULL。

代码如下:

TreeNode* result = NULL;
if (root->val > val) result = searchBST(root->left, val);
if (root->val < val) result = searchBST(root->right, val);
return result;

很多录友写递归函数的时候 习惯直接写?searchBST(root->left, val),却忘了 递归函数还有返回值。

递归函数的返回值是什么? 是 左子树如果搜索到了val,要将该节点返回。 如果不用一个变量将其接住,那么返回值不就没了。

所以要?result = searchBST(root->left, val)

整体代码如下:

class Solution {
public:
    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
        if (root == NULL || root->val == val) return root;
        TreeNode* result = NULL;
        if (root->val > val) result = searchBST(root->left, val);
        if (root->val < val) result = searchBST(root->right, val);
        return result;
    }
};

或者我们也可以这么写

class Solution {
public:
    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
        if (root == NULL || root->val == val) return root;
        if (root->val > val) return searchBST(root->left, val);
        if (root->val < val) return searchBST(root->right, val);
        return NULL;
    }
};

#迭代法

一提到二叉树遍历的迭代法,可能立刻想起使用栈来模拟深度遍历,使用队列来模拟广度遍历。

对于二叉搜索树可就不一样了,因为二叉搜索树的特殊性,也就是节点的有序性,可以不使用辅助栈或者队列就可以写出迭代法。

对于一般二叉树,递归过程中还有回溯的过程,例如走一个左方向的分支走到头了,那么要调头,在走右分支。

对于二叉搜索树,不需要回溯的过程,因为节点的有序性就帮我们确定了搜索的方向。

例如要搜索元素为3的节点,我们不需要搜索其他节点,也不需要做回溯,查找的路径已经规划好了。

中间节点如果大于3就向左走,如果小于3就向右走,如图:

二叉搜索树

所以迭代法代码如下:

class Solution {
public:
    TreeNode* searchBST(TreeNode* root, int val) {
        while (root != NULL) {
            if (root->val > val) root = root->left;
            else if (root->val < val) root = root->right;
            else return root;
        }
        return NULL;
    }
};

第一次看到了如此简单的迭代法,是不是感动的痛哭流涕,哭一会~

#总结

本篇我们介绍了二叉搜索树的遍历方式,因为二叉搜索树的有序性,遍历的时候要比普通二叉树简单很多。

但是一些同学很容易忽略二叉搜索树的特性,所以写出遍历的代码就未必真的简单了。

所以针对二叉搜索树的题目,一样要利用其特性。

文中我依然给出递归和迭代两种方式,可以看出写法都非常简单,就是利用了二叉搜索树有序的特点

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_47675625/article/details/135568161
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