数据结构与算法之二叉树: LeetCode 654. 最大二叉树 (Ts版)

最大二叉树

描述

  • 给定一个不重复的整数数组 nums 。 最大二叉树 可以用下面的算法从 nums 递归地构建:
    • 创建一个根节点,其值为 nums 中的最大值
    • 递归地在最大值 左边 的 子数组前缀上 构建左子树
    • 递归地在最大值 右边 的 子数组后缀上 构建右子树
    • 返回 nums 构建的 最大二叉树

示例 1

复制代码
输入:nums = [3,2,1,6,0,5]
输出:[6,3,5,null,2,0,null,null,1]

解释:递归调用如下所示:

  • 3,2,1,6,0,5 中的最大值是 6 ,左边部分是 3,2,1 ,右边部分是 0,5
    • 3,2,1 中的最大值是 3 ,左边部分是 \[\] ,右边部分是 2,1
      • 空数组,无子节点。
      • 2,1 中的最大值是 2 ,左边部分是 \[\] ,右边部分是 1
        • 空数组,无子节点。
        • 只有一个元素,所以子节点是一个值为 1 的节点。
    • 0,5 中的最大值是 5 ,左边部分是 0 ,右边部分是 \[\] 。
      • 只有一个元素,所以子节点是一个值为 0 的节点。
      • 空数组,无子节点。

示例 2

复制代码
输入:nums = [3,2,1]
输出:[3,null,2,null,1]

提示

  • 1 <= nums.length <= 1000
  • 0 <= numsi <= 1000
  • nums 中的所有整数 互不相同

Typescript 版算法实现

1 ) 方案1:递归

ts 复制代码
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * class TreeNode {
 *     val: number
 *     left: TreeNode | null
 *     right: TreeNode | null
 *     constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.left = (left===undefined ? null : left)
 *         this.right = (right===undefined ? null : right)
 *     }
 * }
 */

function constructMaximumBinaryTree(nums: number[]): TreeNode | null {
    const construct = (nums, left, right) => {
        if (left > right) return null;
        let best = left;
        for (let i = left + 1; i <= right; ++i) {
            if (nums[i] > nums[best]) {
                best = i;
            }
        }
        const node = new TreeNode(nums[best]);
        node.left = construct(nums, left, best - 1);
        node.right = construct(nums, best + 1, right);
        return node;
    }
    return construct(nums, 0, nums.length - 1);
};

2 ) 方案2:单调栈

ts 复制代码
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * class TreeNode {
 *     val: number
 *     left: TreeNode | null
 *     right: TreeNode | null
 *     constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.left = (left===undefined ? null : left)
 *         this.right = (right===undefined ? null : right)
 *     }
 * }
 */

function constructMaximumBinaryTree(nums: number[]): TreeNode | null {
    const n = nums.length;
    const stack = [];
    const left = new Array(n).fill(-1);
    const right = new Array(n).fill(-1);
    const tree = new Array(n).fill(-1);
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        tree[i] = new TreeNode(nums[i]);
        while (stack.length && nums[i] > nums[stack[stack.length - 1]]) {
            right[stack.pop()] = i;
        }
        if (stack.length) {
            left[i] = stack[stack.length - 1];
        }
        stack.push(i);
    }

    let root = null;
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        if (left[i] === -1 && right[i] === -1) {
            root = tree[i];
        } else if (right[i] === -1 || (left[i] !== -1 && nums[left[i]] < nums[right[i]])) {
            tree[left[i]].right = tree[i];
        } else {
            tree[right[i]].left = tree[i];
        }
    }
    return root;
};

3 ) 方案3:单调栈优化

ts 复制代码
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * class TreeNode {
 *     val: number
 *     left: TreeNode | null
 *     right: TreeNode | null
 *     constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.left = (left===undefined ? null : left)
 *         this.right = (right===undefined ? null : right)
 *     }
 * }
 */

function constructMaximumBinaryTree(nums: number[]): TreeNode | null {
    const n = nums.length;
    const stack = [];
    const tree = new Array(n).fill(0);
    for (let i = 0; i < n; ++i) {
        tree[i] = new TreeNode(nums[i]);
        while (stack.length && nums[i] > nums[stack[stack.length - 1]]) {
            tree[i].left = tree[stack[stack.length - 1]];
            stack.pop();
        }
        if (stack.length) {
            tree[stack[stack.length - 1]].right = tree[i];
        }
        stack.push(i);
    }
    return tree[stack[0]];
};
相关推荐
阳明山水2 分钟前
校准分位数驱动智能库存决策
人工智能·深度学习·算法·机器学习·架构
别动我齐刘海1 小时前
ROS2 Jazzy + C++ 实战路线——进阶学习3
c++·人工智能·vscode·python·算法·机器学习·机器人
zhangfeng11331 小时前
《从“人工适配“到“智能生成“:KernelSwift 跨国产芯片算子迁移全栈方案解读》 —— 强调范式跃迁和跨硬件属性,适合偏架构分析的写法
人工智能·算法·华为·ai编程·npu
0+1111 小时前
算法 --滑动窗口
c++·算法·leetcode
reikocao2 小时前
大场景下 Hessian 特征值放大与退化检测
算法
hetao17338372 小时前
2026-09-18 hetao1733837 的刷题记录
c++·算法
wuyk5552 小时前
21.计数排序:不用比较的“空间换时间”排序算法
python·算法·排序算法
Rabitebla3 小时前
【Linux系统编程】 指令(二):一条路径是怎么定位到文件的
linux·c++·笔记·学习·算法
库玛西3 小时前
数据结构与算法之美:树、森林与二叉树全解析
c语言·数据结构·笔记·考研·算法·学习方法
木井巳3 小时前
【记忆化搜索】最长递增子序列
java·算法·leetcode·深度优先·剪枝·推荐算法