62-二分搜索树BST练习-LeetCode450删除二叉搜索树中的节点

题目

给定一个二叉搜索树的根节点 root 和一个值 key,删除二叉搜索树中的 key 对应的节点,并保证二叉搜索树的性质不变。返回二叉搜索树(有可能被更新)的根节点的引用。

一般来说,删除节点可分为两个步骤:

    首先找到需要删除的节点;
    如果找到了,删除它。

示例 1:

输入:root = [5,3,6,2,4,null,7], key = 3
输出:[5,4,6,2,null,null,7]
解释:给定需要删除的节点值是 3,所以我们首先找到 3 这个节点,然后删除它。
一个正确的答案是 [5,4,6,2,null,null,7], 如下图所示。
另一个正确答案是 [5,2,6,null,4,null,7]。

示例 2:

输入: root = [5,3,6,2,4,null,7], key = 0
输出: [5,3,6,2,4,null,7]
解释: 二叉树不包含值为 0 的节点

示例 3:

输入: root = [], key = 0
输出: []

提示:

    节点数的范围 [0, 10^4].
    -10^5 <= Node.val <= 10^5
    节点值唯一
    root 是合法的二叉搜索树
    -10^5 <= key <= 10^5

进阶: 要求算法时间复杂度为 O(h),h 为树的高度。


思路

由于这是一棵二叉搜索树,所以对于要删除的节点需要找到它并进行删除操作,根据二叉搜索树的性质,可以进行以下三步:

  1. 当前节点值比key小,则需要删除当前节点的左子树中key对应的值,并保证二叉搜索树的性质不变。
  2. 当前节点值比key大,则需要删除当前节点的右子树中key对应的值,并保证二叉搜索树的性质不变。
  3. 当前节点等于key,则需要删除当前节点,并保证二叉搜索树的性质不变。

这里要用到递归,递归的一个非常重要的点就是:不去管函数的内部细节是如何处理的,只看其函数作用以及输入与输出。对于函数deleteNode来说:

  • 函数作用:删除搜索二叉树中的key对应的节点,并保证二叉搜索树的性质不变。
  • 输入:二叉搜索树的根节点root和一个值key。
  • 输出:新二叉搜索的根节点的引用。

那么前两步就可以直接表示为:

root.left = deleteNode(root.left,key);
root.right = deleteNode(root.right,key);

对于第三步来说,直接去套用写成:

root = deleteNode(root,key);

但是这里的问题就是,deleteNode的作用就是删除二叉树的某个节点,都已经删除了,怎么又能把返回的对象再赋给他自己呢,所以对于第三步就不能这样简单的去调用了。

对于一棵二叉搜索树要删除某个节点,一般会面临如下情况:

  1. 当前节点没有左子树。
  2. 当前节点没有右子树。
  3. 当前节点既有左子树又有右子树。

如图所示:

  • 对于第一种情况来说:我们要删除节点5(root),直接 return root.right 即可。
  • 对于第二种情况来说:我们要删除节点5(root),直接 return root.left 即可。
  • 对于第三种情况来说:我们要删除节点5(root),只需将root的左子树放到root的右子树的最下面的左叶子节点的左子树上即可。如图所示:


代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode deleteNode(TreeNode root, int key) {
        if(root == null) {
            return null;
        }
        if(key < root.val) { //当前节点值比key小,则需要删除当前节点的左子树中key对应的值,并保证二叉搜索树的性质不变
            root.left = deleteNode(root.left,key);
        } else if(key > root.val) { //当前节点值比key大,则需要删除当前节点的右子树中key对应的值,并保证二叉搜索树的性质不变
            root.right = deleteNode(root.right,key);
        } else { //当前节点等于key,则需要删除当前节点,并保证二叉搜索树的性质不变
            if(root.left == null) { //当前节点没有左子树
                return root.right;
            } else if(root.right == null) { //当前节点没有右子树
                return root.left;
            } else { //当前节点既有左子树又有右子树
                TreeNode node = root.right;
                //找到当前节点右子树最左边的叶子结点
                while(node.left != null){
                    node = node.left;
                }
                //将root的左子树放到root的右子树的最下面的左叶子节点的左子树上
                node.left = root.left;
                return root.right;
            }
        }
        return root;
    }
}

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