1038. 把二叉搜索树转换为累加树(Python)

难度:★★★☆☆
类型:二叉树
方法:递归

题目

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给出二叉 搜索 树的根节点,该树的节点值各不相同,请你将其转换为累加树(Greater Sum Tree),使每个节点 node 的新值等于原树中大于或等于 node.val 的值之和。

提醒一下,二叉搜索树满足下列约束条件:

节点的左子树仅包含键 小于 节点键的节点。
节点的右子树仅包含键 大于 节点键的节点。
左右子树也必须是二叉搜索树。
注意:该题目与 538: https://leetcode-cn.com/problems/convert-bst-to-greater-tree/ 相同

示例 1:

输入:[4,1,6,0,2,5,7,null,null,null,3,null,null,null,8]
输出:[30,36,21,36,35,26,15,null,null,null,33,null,null,null,8]

示例 2:

输入:root = [0,null,1]
输出:[1,null,1]

示例 3:

输入:root = [1,0,2]
输出:[3,3,2]

示例 4:

输入:root = [3,2,4,1]
输出:[7,9,4,10]

提示:

树中的节点数介于 1 和 100 之间。
每个节点的值介于 0 和 100 之间。
树中的所有值 互不相同 。
给定的树为二叉搜索树。

解答

先给出一些基础知识:

  1. 二叉搜索树是一种特殊的二叉树,对于其中任意结点,其左子树中所有结点值小于该结点值,而该结点值小于右子树中每个结点值。

  2. 二叉搜索树的中序遍历是递增的;

3.二叉树的中序遍历是按照【左子树-根节点-右子树】顺序对每个结点进行遍历的过程。

题目的意思实际上要求把二叉搜索树中每个结点的值进行修改,在原来值的基础上加上右子树所有结点的和。

准备一个中间变量,同时也是全局变量self.total,为了在递归中使用,对于每个结点root,我们需要先对右子树进行遍历,确保self.total的当前结果一定是右子树中所有结点的和,然后加上该结点的值,并更新当前结点root的值,最后遍历左子树。

代码很简单,逻辑需要深入理解,可以参考数组中前缀和的思路。

# 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 bstToGst(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
        self.total = 0
        def dfs(root: TreeNode):
            if root:
                dfs(root.right)
                self.total += root.val
                root.val = self.total
                dfs(root.left)
        dfs(root)
        return root

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