给定一个二叉搜索树 root 和一个目标结果 k,如果 BST 中存在两个元素且它们的和等于给定的目标结果,则返回 true

 

示例 1:

输入: root = [5,3,6,2,4,null,7], k = 9
输出: true

示例 2:

输入: root = [5,3,6,2,4,null,7], k = 28
输出: false

示例 3:

输入: root = [2,1,3], k = 4
输出: true

示例 4:

输入: root = [2,1,3], k = 1
输出: false

示例 5:

输入: root = [2,1,3], k = 3
输出: true

 

提示:

  • 二叉树的节点个数的范围是  [1, 104].
  • -104 <= Node.val <= 104
  • root 为二叉搜索树
  • -105 <= k <= 105
Related Topics
  • 深度优先搜索
  • 广度优先搜索
  • 二叉搜索树
  • 哈希表
  • 双指针
  • 二叉树

  • 👍 273
  • 👎 0
  • 题解

    继续还是二叉搜索树,牢记特性,左小右大,中序遍历后是一个有序递增数组。

    那么直接一个中序遍历出来,这样题目就转换成在有个有序递增数组中寻找两个数的和能凑成k,是不是有点眼熟,对的,就是LeetCode刷题 【1】两数之和,先不管之前我们是怎么做的。

    那么,按照目前最直观的思路,从数组结尾开始的两个数字尝试相加,假设对应索引为index1,index2,如果这两个位置的值相加比目标值k,大,则尝试将前面一个索引往前移动一位,找一个更小的值相加看是否等于k,一直找到索引为0的位置。如果这两个最大的值相加的合比k小,说明不存在相加了能满足k的情况了。尝试过一轮之后,如果找不到合适的值,则将后一位的索引往前移动一位,继续这个过程。

    举例:【1,2,3,4,5,6,7,8】数组

    先用7+8尝试,如果大于则用6+8、5+8、4+8尝试,直到1+7尝试,如果没有合适的,则进行下一轮用6+7尝试,5+7、4+7依次尝试。

    好了,下面是代码:

    class Solution1 {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
            dfs(root);
            int index1 = list.size()-1;
            int index2 = index1-1;
    
            while (index2>=0){
                if (list.get(index1)+list.get(index2) < k){
                    return false;
                }
                while (index2 >= 0 && list.get(index1)+list.get(index2) >= k ){
                    if (list.get(index1)+list.get(index2) == k){
                        return true;
                    }
                    index2--;
                }
                index1--;
                index2=index1-1;
            }
            return false;
        }
    
        private void dfs(TreeNode node){
            if (null==node)return;
            dfs(node.left);
            list.add(node.val);
            dfs(node.right);
        }
    
    }

    而执行的结果告诉了我,问题应该不至于这样

    解答成功:
    执行耗时:1138 ms,击败了5.24% 的Java用户
    内存消耗:39.9 MB,击败了20.04% 的Java用户

    所以,回到上面的思路中间的过程看下,两个关键点“有序递增数组”,“在这个有序递增数组中寻找一个特定的值”,是不是很自然的就想到了此处应该可以用二分法来处理,此处后续省略。

    重新再看下整个思考的过程,就是一个求解a+b=k的过程,其中k预先已给出,a、b值在对二叉树遍历的时候能知道一个,就是当前节点的值。此时问题就变成了再二叉树的所有节点中找另一个值是否存在。此时问题就转换成了,在二叉树遍历过程中,已知了a,已知了k,再在二叉搜索树中搜索(k-a)这个值是否存在,可利用二叉树的左小右大的特性查找。

    代码:省略

    接下来再进一步,在a+b=k的求解过程中,查找b能否进一步优化呢?答案是可以的,遍历每个节点的时候把值存储到一个hash表中,这样查找b是否存在就可以从原来的搜索二叉树查找转换成hash查找,时间复杂度直接降为O(1)。

    class Solution {
    HashSet<Integer> hashSet = new HashSet<>();
    boolean result = false;
    public boolean findTarget(TreeNode root, int k) {
    dfs(root,k);
    return result;
    }

    private void dfs(TreeNode node, int k){
    if (null==node || result)return;
    dfs(node.left,k);
    if (!result){
    if (hashSet.contains(k-node.val)){
    result = true;
    }
    }
    hashSet.add(node.val);
    dfs(node.right,k);
    }

    }

    结果

    执行耗时:3 ms,击败了83.09% 的Java用户
    内存消耗:39.2 MB,击败了79.23% 的Java用户

    再看看我们之前第一题是怎么做的,LeetCode刷题 【1】两数之和,是不是回到了一样的解法上了。

    本题难度设定的是简单题,嗯,本质上就是在原来第一题两数之和的基础上嵌套了一个二叉树遍历。

    另外做这题的时候想到的一个点,二叉平衡搜索树的查找搜索过程,和二分法数组查找搜索,这两个算法,本质上是一样的。