C#代码随想录算法训练营day22|二叉搜索树的最近公共祖先、二叉搜索树中的插入操作、删除二叉搜索树中的节点

LeetCode 235 二叉搜索树的最近公共祖先

题目:

给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
百度百科中最近公共祖先的定义为:“对于有根树 T 的两个结点 p、q,最近公共祖先表示为一个结点 x,满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大(一个节点也可以是它自己的祖先)。”
例如,给定如下二叉搜索树: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5]

示例 1:
在这里插入图片描述

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
输出: 6
解释: 节点 2 和节点 8 的最近公共祖先是 6。

示例 2:
输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 4
输出: 2
解释: 节点 2 和节点 4 的最近公共祖先是 2, 因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

代码:
//DFS
public class Solution {
    
    
    public TreeNode LowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
    
    
        if (root == null)
        {
    
    
            return root;
        }
        if (root.val > p.val && root.val > q.val)
        {
    
    
            TreeNode left = LowestCommonAncestor(root.left, p, q);
            if(left!=null)
            {
    
    
                return left;
            }
        }
        if (root.val < p.val && root.val < q.val)
        {
    
    
            TreeNode right = LowestCommonAncestor(root.right, p, q);
            if (right != null)
            {
    
    
                return right;
            }
        }
        return root;
    }
}
//迭代
public class Solution {
    
    
    public TreeNode LowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
    
    
        while(root != null)
        {
    
    
            if (root.val > p.val && root.val > q.val)
                root = root.left;
            else if (root.val < p.val && root.val < q.val)
                root = root.right;
            else
                return root;
        }
        return null;
    }
}

LeetCode701 二叉搜索树中的插入操作

题目:

给定二叉搜索树(BST)的根节点 root 和要插入树中的值 value ,将值插入二叉搜索树。 返回插入后二叉搜索树的根节点。 输入数据 保证 ,新值和原始二叉搜索树中的任意节点值都不同。
注意,可能存在多种有效的插入方式,只要树在插入后仍保持为二叉搜索树即可。 你可以返回 任意有效的结果 。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入:root = [4,2,7,1,3], val = 5
输出:[4,2,7,1,3,5]
解释:另一个满足题目要求可以通过的树是:在这里插入图片描述

示例 2:
输入:root = [40,20,60,10,30,50,70], val = 25
输出:[40,20,60,10,30,50,70,null,null,25]

示例 3:
输入:root = [4,2,7,1,3,null,null,null,null,null,null], val = 5
输出:[4,2,7,1,3,5]

代码:
//DFS
public class Solution {
    
    
    public TreeNode InsertIntoBST(TreeNode root, int val) {
    
    
        if (root == null)
        {
    
    
            return new TreeNode(val);
        }
        if (root.val > val)
        {
    
    
            root.left = InsertIntoBST(root.left, val);
        }
        if (root.val < val)
        {
    
    
            root.right = InsertIntoBST(root.right, val);
        }
        return root;
    }
}
//迭代
public class Solution {
    
    
    public TreeNode InsertIntoBST(TreeNode root, int val) {
    
    
        if (root == null) return new TreeNode(val);
        TreeNode newRoot = root;
        TreeNode pre = root;
        while (root != null)
        {
    
    
            pre = root;
            if (root.val > val)
            {
    
    
                root = root.left;
            }
            else if (root.val < val)
            {
    
    
                root = root.right;
            }
        }
        if (pre.val > val)
        {
    
    
            pre.left = new TreeNode(val);
        }
        else
        {
    
    
            pre.right = new TreeNode(val);
        }
        return newRoot;
    }
}

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:
在这里插入图片描述

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]。
在这里插入图片描述

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: []

代码:
//DFS
public class Solution {
    
    
    public TreeNode DeleteNode(TreeNode root, int key) {
    
    
        if (root == null) return root;
        if (root.val == key)
        {
    
    
            if (root.left == null && root.right != null)
            {
    
    
                root = root.right;
            }
            else if (root.left != null && root.right == null)
            {
    
    
                root = root.left;
            }
            else if (root.left != null && root.right != null)
            {
    
    
                TreeNode cur = root.right;
                while (cur.left != null)
                {
    
    
                    cur = cur.left;
                }
                cur.left = root.left;
                root = root.right;
            }
            else if (root.left == null && root.right == null)
            {
    
    
                return null;
            }
        }
        if (root.val > key)
        {
    
    
            root.left = DeleteNode(root.left, key);
        }
        if (root.val < key)
        {
    
    
            root.right = DeleteNode(root.right, key);
        }
        return root;
    }
}

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