用Java、C++和Rust解决LeetCode 669：修剪二叉搜索树

2023-11-01 07:27:23

序言

LeetCode 669是一道考察二叉搜索树操作的算法题。任务是给定一个二叉搜索树和两个整数low和high，修剪该树，使得修剪后的树满足所有节点的值均在区间[low, high]内。

本博客将分别用Java、C++和Rust三种语言对该题进行详细讲解和代码实现。同时，我们还将深入探究这些语言中与二叉搜索树相关的类和方法。

Java 题解

class Solution {
    public TreeNode trimBST(TreeNode root, int low, int high) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        if (root.val < low) {
            return trimBST(root.right, low, high);
        } else if (root.val > high) {
            return trimBST(root.left, low, high);
        } else {
            root.left = trimBST(root.left, low, high);
            root.right = trimBST(root.right, low, high);
            return root;
        }
    }
}

类和方法：

TreeNode：Java中的二叉树节点类
val：节点的值
left：左子树
right：右子树

时间复杂度： O(N)，其中N是树中的节点数。

C++ 题解

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 Solution {
public:
    TreeNode* trimBST(TreeNode* root, int low, int high) {
        if (!root) {
            return nullptr;
        }
        if (root->val < low) {
            return trimBST(root->right, low, high);
        } else if (root->val > high) {
            return trimBST(root->left, low, high);
        } else {
            root->left = trimBST(root->left, low, high);
            root->right = trimBST(root->right, low, high);
            return root;
        }
    }
};

类和方法：

TreeNode：C++中的二叉树节点结构体
val：节点的值
left：左子树
right：右子树

时间复杂度： O(N)，其中N是树中的节点数。

Rust 题解

// Definition for a binary tree node.
#[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
pub struct TreeNode {
    val: i32,
    left: Option<Rc<RefCell<TreeNode鞭>,
    right: Option<Rc<RefCell<TreeNode>,
}

impl TreeNode {
    #[inline]
    fn new(val: i32) -> Self {
        TreeNode {
            val,
            left: None,
            right: None,
        }
    }
}

use std::cell::Rc;
use std::rc::RefCell;

impl Solution {
    pub fn trim_bst(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>,>, low: i32, high: i32) -> Option<Rc<RefCell<TreeNode>,> {
        if root.is_none() {
            return None;
        }
        let mut root = root.unwrap();
        if root.borrow().val < low {
            return Self::trim_bst(root.borrow_mut().right.take(), low, high);
        } else if root.borrow().val > high {
            return Self::trim_bst(root.borrow_mut().left.take(), low, high);
        } else {
            root.borrow_mut().left = Self::trim_bst(root.borrow_mut().left.take(), low, high);
            root.borrow_mut().right = Self::trim_bst(root.borrow_mut().right.take(), low, high);
            Some(root)
        }
    }
}