Validar BST
Guia detalhado e implementação de Python para o problema 'Validar BST'.
1. Aprenda
O problema 'Validar BST' é um desafio chave na seção Árvores.
Esta implementação concentra-se na lógica de nível fácil em Python.
Priorizamos a precisão técnica e a legibilidade do código em nossas soluções fornecidas.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualizando o fluxo lógico para Validar BST.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Leia a declaração do problema para Validar BST com atenção.
2. Formulate brute force
Elabore uma solução iterativa simples.
3. Identify inefficiency
Procure cálculos redundantes.
4. Optimize search path
Use hashing ou classificação para acelerar o processo.
5. Final Implementation
Limpe o código para padrões de produção.
Declaração do problema
Dada a raiz de uma árvore binária, determine se ela é uma árvore de pesquisa binária (BST) válida.
Um BST válido é definido da seguinte forma:
- A subárvore esquerda de um nó contém apenas nós com chaves estritamente menores que a chave do nó.
- A subárvore direita de um nó contém apenas nós com chaves estritamente maiores que a chave do nó.
- Ambas as subárvores esquerda e direita também devem ser árvores binárias de pesquisa.
A árvore é representada como uma lista de ordem de nível. Implemente uma função isValidBST(root: list) -> bool.
- •The number of nodes in the tree is in the range [1, 10000]
- •-2^31 <= Node.val <= 2^31 - 1
Exemplos
[2,1,3]
True
The left child 1 < root 2, and right child 3 > root 2. Valid BST.
[5,1,4,None,None,3,6]
False
The right child of root is 4, which is less than 5. Also, node 3 is in the right subtree of 5 but is less than 5. Not a valid BST.
[5,4,6,None,None,3,7]
False
Node 3 is in the right subtree of 5 but has value 3 < 5. Not valid.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Estruturas de entrada vazias
- Entradas de elemento único
- Grandes limites numéricos
Pronto para resolver?
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Insights e variações da entrevista
Análise de complexidade
Por que tempo: Directly evaluates all possibilities.
Por que espaço: Uses standard local memory.
Por que tempo: Optimized paths reduce total operations.
Por que espaço: May trade memory for speed.
Código Python da solução otimizada
Código Python da solução otimizada
def is_valid_bst_opt(root):
if isinstance(root, list):
r = build_tree(root)
return is_valid_bst_opt_helper(r)
return is_valid_bst_opt_helper(root)
def is_valid_bst_opt_helper(root: TreeNode) -> bool:
def validate(node, low, high):
if not node:
return True
if not (low < node.val < high):
return False
return validate(node.left, low, node.val) and validate(node.right, node.val, high)
return validate(root, float('-inf'), float('inf'))Código de força bruta (protegido por spoiler)
Código de força bruta (protegido por spoiler)
def is_valid_bst_brute(root):
if isinstance(root, list):
r = build_tree(root)
return is_valid_bst_brute_helper(r)
return is_valid_bst_brute_helper(root)
def is_valid_bst_brute_helper(root: TreeNode) -> bool:
vals = []
def inorder(node):
if not node: return
inorder(node.left)
vals.append(node.val)
inorder(node.right)
inorder(root)
for i in range(len(vals) - 1):
if vals[i] >= vals[i + 1]:
return False
return TrueAlgorithm Pattern Checklist
When dealing with Trees data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Propriedades de problemas de árvores padrão se aplicam.
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