LeetCode 1305. 兩棵二叉搜索樹中的所有元素

原創

Tal.Yuan

2020-06-14 09:49

標籤：排序，二叉搜索樹

給你 root1 和 root2 這兩棵二叉搜索樹。

請你返回一個列表，其中包含兩棵樹中的所有整數並按升序排序。

示例 1：

輸入：root1 = [2,1,4], root2 = [1,0,3]

輸出：[0,1,1,2,3,4]

示例 2：

輸入：root1 = [0,-10,10], root2 = [5,1,7,0,2]

輸出：[-10,0,0,1,2,5,7,10]

示例 3：

輸入：root1 = [], root2 = [5,1,7,0,2]

輸出：[0,1,2,5,7]

示例 4：

輸入：root1 = [0,-10,10], root2 = []

輸出：[-10,0,10]

示例 5：

輸入：root1 = [1,null,8], root2 = [8,1]

輸出：[1,1,8,8]

提示：

每棵樹最多有 5000 個節點。
每個節點的值在 [-10^5, 10^5] 之間。

解法1:

class Solution {    List<Integer> ans = new ArrayList<>();    public List<Integer> getAllElements(TreeNode root1, TreeNode root2) {        preTreeNode(root1);        preTreeNode(root2);        ans.sort((Comparator.comparingInt(a -> a)));        return ans;    }    // 前序遍歷TreeNode，把結果存入ans（ArrayList類型）中    private void preTreeNode(TreeNode root) {        if (root == null) {            return;        }        ans.add(root.val);        if (root.left != null) {            preTreeNode(root.left);        }        if (root.right != null) {            preTreeNode(root.right);        }    }}

想到的最簡單的方法是，對兩棵樹進行任意形式的遍歷，上面的例子給出的是前序遍歷。並將遍歷到的所有元素放入一個List中，最後對這個數組進行排序即可。執行的結果如下：

複雜度分析：

時間複雜度：O((M+N)log(M+N))，其中 M 和 N 是兩棵樹中的節點個數。
空間複雜度：O(M + N)，其中 M 和 N 是兩棵樹中的節點個數。

執行的效果只能說一般。因爲這種方法沒有利用到二叉搜索樹本身的性質。如果我們對二叉搜索樹進行中序遍歷，就可以直接得到樹中所有元素升序排序後的結果，減少後面的排序算法的調換位置等操作。因此我們可以對兩棵樹分別進行中序遍歷，它們分別存到ans結果列表中，然後進行排序，就可以得到最終的結果。

解法二：

class Solution {    List<Integer> ans = new ArrayList<>();    public List<Integer> getAllElements(TreeNode root1, TreeNode root2) {        midTreeNode(root1);        midTreeNode(root2);        ans.sort((Comparator.comparingInt(a -> a)));        return ans;    }    // 中序遍歷TreeNode，把結果存入ans（ArrayList類型）中    private void midTreeNode(TreeNode root) {        if (root == null) {            return;        }        if (root.left != null) {            midTreeNode(root.left);        }        ans.add(root.val);        if (root.right != null) {            midTreeNode(root.right);        }    }}