【Leetcode刷题Python】450. 删除二叉搜索树中的节点

简介: LeetCode上538号问题"把二叉搜索树转换为累加树"的Python实现,使用反向中序遍历并记录节点值之和来更新每个节点的新值。

1 题目

给定一个二叉搜索树的根节点 root 和一个值 key,删除二叉搜索树中的 key 对应的节点,并保证二叉搜索树的性质不变。返回二叉搜索树(有可能被更新)的根节点的引用。

一般来说,删除节点可分为两个步骤:

首先找到需要删除的节点;
如果找到了,删除它。

示例 1:

在这里插入图片描述

输入:root = [5,3,6,2,4,null,7], key = 3
输出:[5,4,6,2,null,null,7]
解释:给定需要删除的节点值是 3,所以我们首先找到 3 这个节点,然后删除它。
一个正确的答案是 [5,4,6,2,null,null,7], 如下图所示。
另一个正确答案是 [5,2,6,null,4,null,7]。

2 解析

二叉搜索树的题目往往可以用递归来解决。此题要求删除二叉树的节点,函数deleteNode 的输入是二叉树的根节点 root 和一个整数key,输出是删除值为 key 的节点后的二叉树,并保持二叉树的有序性。可以按照以下情况分类讨论:

  • root 为空,代表未搜索到值为key的节点,返回空。
  • root.val>key,表示值为key 的节点可能存在于root 的左子树中,需要递归地在root.left 调用deleteNode,并返回root。
  • root.val<key,表示值为 key 的节点可能存在于root 的右子树中,需要递归地在root.right 调用deleteNode,并返回root。
  • root.val=key,root 即为要删除的节点。此时要做的是删除root,并将它的子树合并成一棵子树,保持有序性,并返回根节点。根据root 的子树情况分成以下情况讨论:
    • root 为叶子节点,没有子树。此时可以直接将它删除,即返回空。
    • root 只有左子树,没有右子树。此时可以将它的左子树作为新的子树,返回它的左子节点。
    • root 只有右子树,没有左子树。此时可以将它的右子树作为新的子树,返回它的右子节点。
    • root 有左右子树,这时可以将 root 的后继节点(比root 大的最小节点,即它的右子树中的最小节点,记为successor)作为 新的根节点替代 root,并将successor 从 root 的右子树中删除,使得在保持有序性的情况下合并左右子树。
      在代码实现上,我们可以先寻找successor,再删除它。successor 是root 的右子树中的最小节点,可以先找到 root 的右子节点,再不停地往左子节点寻找,直到找到一个不存在左子节点的节点,这个节点即为successor。然后递归地在 root.right 调用 deleteNode 来删除successor。因为successor 没有左子节点,因此这一步递归调用不会再次步入这一种情况。然后将successor 更新为新的root 并返回。

3 Python 实现

class Solution:
    def deleteNode(self, root: Optional[TreeNode], key: int) -> Optional[TreeNode]:

        if not root:
            return None
        if root.val >key:
            root.left = self.deleteNode(root.left,key)
        elif root.val<key:
            root.right = self.deleteNode(root.right,key)
        elif not root.left or not root.right:
            root =  root.left if root.left else root.right
        else:
            successor = root.right
            while successor.left:
                successor = successor.left
            successor.right = self.deleteNode(root.right, successor.val)
            successor.left = root.left
            return successor
        return root
``
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