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776. 拆分二叉搜索树

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题目描述

给你一棵二叉搜索树（BST）的根结点 root 和一个整数 target 。请将该树按要求拆分为两个子树：其中一个子树结点的值都必须小于等于给定的目标值；另一个子树结点的值都必须大于目标值；树中并非一定要存在值为 target 的结点。

除此之外，树中大部分结构都需要保留，也就是说原始树中父节点 p 的任意子节点 c ，假如拆分后它们仍在同一个子树中，那么结点 p 应仍为 c 的父结点。

返回 两个子树的根结点的数组 。

 

示例 1：

输入：root = [4,2,6,1,3,5,7], target = 2
输出：[[2,1],[4,3,6,null,null,5,7]]

示例 2:

输入: root = [1], target = 1
输出: [[1],[]]

 

提示：

  • 二叉搜索树节点个数在 [1, 50] 范围内
  • 0 <= Node.val, target <= 1000

解法

方法一：递归

判断 root 节点的情况：

  • 若 root 为空，直接返回 [null, null]；
  • 若 root.val <= target，说明 root 及其左孩子所有节点的值均小于等于 target，那么我们递归 root.right，得到 ans。然后将 root.right 指向 ans[0]，最后返回 [root, ans[1]]；
  • 若 root.val > target，说明 root 及其右孩子所有节点的值均大于 target，那么我们递归 root.left，得到 ans。然后将 root.left 指向 ans[1]，最后返回 [ans[0], root]。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是二叉搜索树的节点个数。

Python3

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def splitBST(self, root: Optional[TreeNode], target: int) -> List[Optional[TreeNode]]:
        def dfs(root):
            if root is None:
                return [None, None]
            if root.val <= target:
                l, r = dfs(root.right)
                root.right = l
                return [root, r]
            else:
                l, r = dfs(root.left)
                root.left = r
                return [l, root]

        return dfs(root)

Java

/**
 * 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 {
    private int t;

    public TreeNode[] splitBST(TreeNode root, int target) {
        t = target;
        return dfs(root);
    }

    private TreeNode[] dfs(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new TreeNode[] {null, null};
        }
        if (root.val <= t) {
            TreeNode[] ans = dfs(root.right);
            root.right = ans[0];
            ans[0] = root;
            return ans;
        } else {
            TreeNode[] ans = dfs(root.left);
            root.left = ans[1];
            ans[1] = root;
            return ans;
        }
    }
}

C++

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * 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:
    int t;

    vector<TreeNode*> splitBST(TreeNode* root, int target) {
        t = target;
        return dfs(root);
    }

    vector<TreeNode*> dfs(TreeNode* root) {
        if (!root) return {nullptr, nullptr};
        if (root->val <= t) {
            auto ans = dfs(root->right);
            root->right = ans[0];
            ans[0] = root;
            return ans;
        } else {
            auto ans = dfs(root->left);
            root->left = ans[1];
            ans[1] = root;
            return ans;
        }
    }
};

Go

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func splitBST(root *TreeNode, target int) []*TreeNode {
	if root == nil {
		return []*TreeNode{nil, nil}
	}
	if root.Val <= target {
		ans := splitBST(root.Right, target)
		root.Right = ans[0]
		ans[0] = root
		return ans
	} else {
		ans := splitBST(root.Left, target)
		root.Left = ans[1]
		ans[1] = root
		return ans
	}
}

JavaScript

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} target
 * @return {TreeNode[]}
 */
var splitBST = function (root, target) {
    let ans = [null, null];
    if (!root) {
        return ans;
    }
    if (root.val <= target) {
        ans = splitBST(root.right, target);
        root.right = ans[0];
        ans[0] = root;
    } else {
        ans = splitBST(root.left, target);
        root.left = ans[1];
        ans[1] = root;
    }
    return ans;
};

...