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法学在给定的二叉树中查找最大的 BST 子树 - C++ 方法一
在这个问题中，我们给定一个二叉树 BT。我们的任务是 *在给定的二叉树中找到最大的 BST 子树*。
二叉树是一种特殊的数据结构，用于数据存储。二叉树有一个特殊条件，即每个节点最多可以有两个子节点。
二叉搜索树 (BST)是一种树，其中所有节点都遵循以下属性：
左子树的键值小于其父节点（根节点）的键值。
右子树的键值大于或等于其父节点（根节点）的键值。
让我们来看一个例子来理解这个问题：
输入
输出：3
解释
Full binary tree is a BST.
解决方案
解决这个问题的一个简单方法是对树进行中序遍历。对于树的每个节点，检查其子树是否是 BST。最后返回作为 BST 的最大子树的大小。
示例
程序演示了我们解决方案的工作原理
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class node{
public:
int data;
node* left;
node* right;
node(int data){
this->data = data;
this->left = NULL;
this->right = NULL;
}
};
int findTreeSize(node* node) {
if (node == NULL)
return 0;
else
return(findTreeSize(node->left) + findTreeSize(node->right) + 1);
}
int isBSTree(struct node* node) {
if (node == NULL)
return 1;
if (node->left != NULL && node->left->data > node->data)
return 0;
if (node->right != NULL && node->right->data < node->data)
return 0;
if (!isBSTree(node->left) || !isBSTree(node->right))
return 0;
return 1;
}
int findlargestBSTSize(struct node *root) {
if (isBSTree(root)){
return findTreeSize(root);
}
else
return max(findlargestBSTSize(root->left), findlargestBSTSize(root->right));
}
int main() {
node *root = new node(5);
root->left = new node(2);
root->right = new node(8);
root->left->left = new node(1);
root->left->right = new node(4);
cout<<"The size of the largest possible BST is "<<findlargestBSTSize(root);
return 0;
}输出
The size of the largest possible BST is 5
另一种方法
解决这个问题的另一种方法是从底部遍历树，并使用其子节点检查它是否是 BST。对于这个节点，我们将跟踪：
它是否是 BST。
左子树中的最大元素值。
右子树中的最小元素值。这些值需要与当前节点进行比较，以检查 BST。
此外，将通过与当前 BST 大小进行比较来更新最大 BST 的大小。
示例
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class node{
public:
int data;
node* left;
node* right;
node(int data){
this->data = data;
this->left = NULL;
this->right = NULL;
}
};
int findlargestBSTSizeRec(node* node, int *minValRsubTree, int *maxValLsubTree, int *maxBSTSize, bool *isBSTree) {
if (node == NULL){
*isBSTree = true;
return 0;
}
int min = INT_MAX;
bool left_flag = false;
bool right_flag = false;
int leftSubtreeSize,rightSubTreeSize;
*maxValLsubTree = INT_MIN;
leftSubtreeSize = findlargestBSTSizeRec(node->left, minValRsubTree, maxValLsubTree, maxBSTSize, isBSTree);
if (*isBSTree == true && node->data > *maxValLsubTree)
left_flag = true;
min = *minValRsubTree;
*minValRsubTree = INT_MAX;
rightSubTreeSize = findlargestBSTSizeRec(node->right, minValRsubTree, maxValLsubTree, maxBSTSize, isBSTree);
if (*isBSTree == true && node->data < *minValRsubTree)
right_flag = true;
if (min < *minValRsubTree)
*minValRsubTree = min;
if (node->data < *minValRsubTree)
*minValRsubTree = node->data;
if (node->data > *maxValLsubTree)
*maxValLsubTree = node->data;
if(left_flag && right_flag){
if (leftSubtreeSize + rightSubTreeSize + 1 > *maxBSTSize)
*maxBSTSize = (leftSubtreeSize + rightSubTreeSize + 1);
return (leftSubtreeSize + rightSubTreeSize + 1);
}
else{
*isBSTree = false;
return 0;
}
}
int findlargestBSTSize(node* node){
int min = INT_MAX;
int max = INT_MIN;
int largestBSTSize = 0;
bool isBST = false;
findlargestBSTSizeRec(node, &min, &max, &largestBSTSize, &isBST);
return largestBSTSize;
}
int main(){
node *root = new node(5);
root->left = new node(2);
root->right = new node(8);
root->left->left = new node(1);
root->left->right = new node(4);
cout<<"The Size of the largest BST is "<<findlargestBSTSize(root);
return 0;
}输出
The Size of the largest BST is 5
更新于：2022年1月28日
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