1261.在受污染的二叉树中查找元素

【LetMeFly】1261.在受污染的二叉树中查找元素：深搜+哈希表

力扣题目链接：https://leetcode.cn/problems/find-elements-in-a-contaminated-binary-tree/

给出一个满足下述规则的二叉树：

1. root.val == 0
2. 如果 treeNode.val == x 且 treeNode.left != null，那么 treeNode.left.val == 2 * x + 1
3. 如果 treeNode.val == x 且 treeNode.right != null，那么 treeNode.right.val == 2 * x + 2

现在这个二叉树受到「污染」，所有的 treeNode.val 都变成了 -1。

请你先还原二叉树，然后实现 FindElements 类：

• FindElements(TreeNode* root) 用受污染的二叉树初始化对象，你需要先把它还原。
• bool find(int target) 判断目标值 target 是否存在于还原后的二叉树中并返回结果。

 

示例 1：

输入：
["FindElements","find","find"]
[[[-1,null,-1]],[1],[2]]
输出：
[null,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1]); 
findElements.find(1); // return False 
findElements.find(2); // return True 

示例 2：

输入：
["FindElements","find","find","find"]
[[[-1,-1,-1,-1,-1]],[1],[3],[5]]
输出：
[null,true,true,false]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,-1,-1,-1,-1]);
findElements.find(1); // return True
findElements.find(3); // return True
findElements.find(5); // return False

示例 3：

输入：
["FindElements","find","find","find","find"]
[[[-1,null,-1,-1,null,-1]],[2],[3],[4],[5]]
输出：
[null,true,false,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1,-1,null,-1]);
findElements.find(2); // return True
findElements.find(3); // return False
findElements.find(4); // return False
findElements.find(5); // return True

 

提示：

• TreeNode.val == -1
• 二叉树的高度不超过 20
• 节点的总数在 [1, 10^4] 之间
• 调用 find() 的总次数在 [1, 10^4] 之间
• 0 <= target <= 10^6

方法一：：DFS+哈希表

这道题不是“根据值是否在二叉树中去还原二叉树”，而是“已知二叉树然后问值是否在二叉树中”。

所以那不就好办了？遍历二叉树时使用哈希表记录哪些值出现过，对于每次查询直接返回这个值是否在哈希表中即可。

等下，你说二叉树未知？二叉树形状、根节点的值、父子节点间值的关系 都给你了，深度优先搜索的时候顺便把值确定了不就好了么。

• 时间复杂度$O(N^2)$
• 空间复杂度$O(N\log N)$

AC代码

C++

class FindElements {
private:
    unordered_set<int> se;

    void dfs(TreeNode* root, int val) {
        if (!root) {
            return;
        }
        root->val = val;
        se.insert(val);
        dfs(root->left, val * 2 + 1);
        dfs(root->right, val * 2 + 2);
    }
public:
    FindElements(TreeNode* root) {
        dfs(root, 0);
    }
    
    bool find(int target) {
        return se.count(target);
    }
};

Python

# from typing import Optional

# # 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 FindElements:
    def dfs(self, root: Optional[TreeNode], val: int) -> None:
        if not root:
            return
        root.val = val
        self.se.add(val)
        self.dfs(root.left, val * 2 + 1)
        self.dfs(root.right, val * 2 + 2)

    def __init__(self, root: TreeNode):
        self.se = set()
        self.dfs(root, 0)

    def find(self, target: int) -> bool:
        return target in self.se

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