azarasi / LeetCode 538. 把二叉搜索树转换为累加树

Created Fri, 31 Dec 2021 11:55:26 +0800 Modified Wed, 18 Sep 2024 14:00:22 +0000

给出二叉 搜索 树的根节点,该树的节点值各不相同,请你将其转换为累加树(Greater Sum Tree),使每个节点 node  的新值等于原树中大于或等于  node.val  的值之和。

提醒一下,二叉搜索树满足下列约束条件:

  • 节点的左子树仅包含键 小于 节点键的节点。
  • 节点的右子树仅包含键 大于 节点键的节点。
  • 左右子树也必须是二叉搜索树。

示例 1:

输入: [4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]

输出: [30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]

示例 2:

输入: root = [0,null,1]

输出: [1,null,1]

示例 3:

输入: root = [1,0,2]

输出: [3,3,2]

示例 4:

输入: root = [3,2,4,1]

输出: [7,9,4,10]

提示:

  • \(树中的节点数介于 0  和 10^4 之间。\)
  • \(每个节点的值介于 -10^4  和  10^4  之间。\)
  • 树中的所有值 互不相同
  • 给定的树为二叉搜索树。
  • 哪种遍历方法能将所有节点按排序组织起来?
struct FriendTreeNode {
    int sum;
    int val;
    FriendTreeNode * left;
    FriendTreeNode * right;
    TreeNode * friend_node;

    explicit FriendTreeNode(int x, TreeNode * friend_node): sum(x), val(0), left(nullptr), right(nullptr),
        friend_node(friend_node) {}
};

class Solution {
public:
    static TreeNode * convertBST(TreeNode * root);
    static FriendTreeNode * copy(TreeNode * );
    static void get_sum(FriendTreeNode * );
    static void convert(FriendTreeNode * );
};

TreeNode * Solution::convertBST(TreeNode * root) {
    if (root == nullptr) {
        return nullptr;
    }
    FriendTreeNode * sum = Solution::copy(root);
    get_sum(sum);
    sum -> val = sum -> sum - (sum -> left == nullptr ? 0 : sum -> left -> sum);
    Solution::convert(sum);
    return root;
}

FriendTreeNode * Solution::copy(TreeNode * node) {
    auto * ret = new FriendTreeNode(node -> val, node);
    if (node -> left != nullptr) {
        ret -> left = Solution::copy(node -> left);
    }
    if (node -> right != nullptr) {
        ret -> right = Solution::copy(node -> right);
    }
    return ret;
}

void Solution::get_sum(FriendTreeNode * node) {
    if (node -> left != nullptr) {
        get_sum(node -> left);
        node -> sum += node -> left -> sum;
    }
    if (node -> right != nullptr) {
        get_sum(node -> right);
        node -> sum += node -> right -> sum;
    }
}

void Solution::convert(FriendTreeNode * sum_node) {
    if (sum_node -> right != nullptr) {
        sum_node -> right -> val = sum_node -> val - sum_node -> friend_node -> val -
            (sum_node -> right -> left == nullptr ? 0 : sum_node -> right -> left -> sum);
        Solution::convert(sum_node -> right);
    }
    if (sum_node -> left != nullptr) {
        sum_node -> left -> val = sum_node -> val + sum_node -> left -> friend_node -> val +
            (sum_node -> left -> right == nullptr ? 0 : sum_node -> left -> right -> sum);
        Solution::convert(sum_node -> left);
    }
    sum_node -> friend_node -> val = sum_node -> val;
}