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python 刷leetcode題目(26)

二叉搜尋樹中的搜尋

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution(object):
    def searchBST(self, root, val):
        """
        :type root: TreeNode
        :type val: int
        :rtype: TreeNode
        """
        if root is None:
            return None
        if root.val == val:
            return root   
        if root.val > val:
            return self.searchBST(root.left, val)
        else:
            return self.searchBST(root.right, val)
        

二叉樹的插入操作:

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution(object):
    def insertIntoBST(self, root, val):
        """
        :type root: TreeNode
        :type val: int
        :rtype: TreeNode
        """
        if root is None:
            root = TreeNode(val)
        else:
            if val < root.val:
                root.left = self.insertIntoBST(root.left, val)       
            else:
                root.right = self.insertIntoBST(root.right, val)
        return root

        

二叉樹的刪除操作:

刪除要比我們前面提到過的兩種操作複雜許多。有許多不同的刪除節點的方法,這篇文章中,我們只討論一種使整體操作變化最小的方法。我們的方案是用一個合適的子節點來替換要刪除的目標節點。根據其子節點的個數,我們需考慮以下三種情況:

1. 如果目標節點沒有子節點,我們可以直接移除該目標節點。
2. 如果目標節只有一個子節點,我們可以用其子節點作為替換。
3. 如果目標節點有兩個子節點,我們需要用其中序後繼節點或者前驅節點來替換,再刪除該目標節點。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None


class Solution(object):
    
    def findmin(self, root):
        if root.left:
            return self.findmin(root.left)
        else:
            return root
    
    def deleteNode(self, root, key):
        """
        :type root: TreeNode
        :type key: int
        :rtype: TreeNode
        """
        if root:
            if key < root.val:
                root.left =  self.deleteNode(root.left, key)
            elif key > root.val:
                root.right =  self.deleteNode(root.right, key)
            elif root.left and root.right:   #### 刪除要區分左右孩子是否為空的情況
                temp = self.findmin(root.right)  ### 找到後繼節點
                root.val = temp.val
                root.right = self.deleteNode(root.right, root.val)  #### 實際刪除的是這個後繼節點,然後用其他值來代替這個位置
            else:
                if root.left is None:
                    root = root.right
                elif root.right is None:
                    root = root.left
        return root

二叉搜尋樹迭代器

實現一個二叉搜尋樹迭代器。你將使用二叉搜尋樹的根節點初始化迭代器。

呼叫 next() 將返回二叉搜尋樹中的下一個最小的數。

注意:next() 和hasNext() 操作的時間複雜度是O(1),並使用 O(h) 記憶體,其中 是樹的高度。

程式碼如下:

# Definition for a  binary tree node
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class BSTIterator(object):
    def __init__(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        """
        self.cur = root
        self.stack = []      
        
    def hasNext(self):
        """
        :rtype: bool
        """
        return self.stack or self.cur      

    def next(self):
        """
        :rtype: int
        """
        while self.cur:
            self.stack.append(self.cur)
            self.cur = self.cur.left
        
        self.cur = self.stack.pop()
        node = self.cur
        self.cur = self.cur.right
        
        return node.val
                      
# Your BSTIterator will be called like this:
# i, v = BSTIterator(root), []
# while i.hasNext(): v.append(i.next())