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九重天宫,云中行走,再现何为二叉搜索树

前端

二叉搜索树的云端漫步

二叉搜索树,宛若云中仙境,遵循着有序的规则。每一棵树都有一个根节点,它宛若树冠,统领着整个树形结构。树中每个节点都可以拥有最多两个子节点,分别称为左子树和右子树。

二叉搜索树的精髓在于它的有序性。左子树上的所有节点值都小于根节点,而右子树上的所有节点值都大于根节点。这种排序规则层层递进,从根节点到叶节点,形成了一幅有序的二叉树图景。

验证二叉搜索树的九宫步法

如何验证一棵二叉树是否是一棵合法的二叉搜索树?犹如九宫步法,我们需遵循九个步骤,抽丝剥茧,逐一验证。

步一:根节点的初始值

初始时,根节点的值可以是任意值,它代表了二叉搜索树的起点。

步二:左子树递归

从根节点出发,向左子树进发。递归地应用验证规则,确保左子树中的所有节点值都小于根节点的值。

步三:右子树递归

同理,向右子树进发。递归地应用验证规则,确保右子树中的所有节点值都大于根节点的值。

步四:递归边界

当左子树或右子树为空时,表示已经到达叶子节点,递归结束。

步五:最小值和最大值

对于每个节点,我们记录其左子树的最小值和右子树的最大值。

步六:左子树最小值小于根节点

验证左子树的最小值是否小于根节点的值。如果条件成立,则继续验证。

步七:右子树最大值大于根节点

验证右子树的最大值是否大于根节点的值。如果条件成立,则继续验证。

步八:递归返回

如果以上条件都满足,则递归返回,表示当前节点是二叉搜索树的一部分。

步九:最终判断

当所有节点都递归验证完毕,如果所有节点都满足条件,则表示整棵二叉树是一棵合法的二叉搜索树。否则,返回 false,表示二叉树不满足二叉搜索树的规则。

实战演练,云雾拨开

现在,让我们以一棵具体的二叉树为例,进行实战演练。

      5
     / \
    2   7
   / \   \
  1   3   8

根节点: 5

左子树: 2

  • 2 的左子树:1,最小值:1
  • 2 的右子树:3,最大值:3

右子树: 7

  • 7 的左子树:空,最小值:无
  • 7 的右子树:8,最大值:8

验证过程:

  • 2 的左子树最小值(1)小于 2(根节点),满足条件。
  • 2 的右子树最大值(3)小于 5(根节点),满足条件。
  • 7 的左子树最小值(无)小于 7(根节点),满足条件。
  • 7 的右子树最大值(8)大于 7(根节点),满足条件。

因此,这棵二叉树是一棵合法的二叉搜索树。

登顶云霄,举目苍穹

验证二叉搜索树,如同登顶云霄,俯瞰苍穹。通过九个步骤的层层验证,我们可以拨开云雾,揭开二叉搜索树的真面目。掌握这门技术,犹如踏云而行,纵横技术领域,指点迷津。