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240. 搜索二维矩阵 II - 力扣(LeetCode)
搜索二维矩阵 II 点击展开题目
编写一个高效的算法来搜索 m x n 矩阵 matrix 中的一个目标值 target 。该矩阵具有以下特性:
每行的元素从左到右升序排列。 每列的元素从上到下升序排列。
示例 1:

输入:matrix = [[1,4,7,11,15],[2,5,8,12,19],[3,6,9,16,22],[10,13,14,17,24],[18,21,23,26,30]], target = 5 输出:true 示例 2:

输入:matrix = [[1,4,7,11,15],[2,5,8,12,19],[3,6,9,16,22],[10,13,14,17,24],[18,21,23,26,30]], target = 20 输出:false
提示:
m == matrix.length n == matrix[i].length 1 <= n, m <= 300 -109 <= matrix[i][j] <= 109 每行的所有元素从左到右升序排列 每列的所有元素从上到下升序排列 -10^9 <= target <= 10^9
思路1:观察到m、n均小于等于300,可以直接双重循环进行枚举。 时间复杂度 O(mn) 空间复杂度 O(1)
class Solution {
public:
bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
for(int i = 0; i < matrix.size(); i ++)
{
for(int j = 0; j < matrix[0].size(); j ++)
{
if(matrix[i][j] == target)
{
return true;
}
}
}
return false;
}
};思路2:对每一行进行二分查找 时间复杂度 O(mlogn) 空间复杂度 O(1)
class Solution {
public:
bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
int n = matrix.size();
int m = matrix[0].size();
//枚举每行
for(int i = 0; i < n; i ++)
{
//对每一行进行二分查找
int l = 0, r = m - 1;
while(l <= r)
{
int mid = (r - l) / 2 + l;//直接(l+r)/2可能会溢出
if(matrix[i][mid] > target) r = mid - 1;
else if(matrix[i][mid] < target) l = l + 1;
else return true;
}
}
return false;
}
};思路3:从右上角进行查找,设当前的数为t,共有三种可能
- t==target返回true即可
- t>target代表t所在列元素都比target大,答案一定不在当前列,可以删除当前列
- t<taeget代表t所在行元素都比target小,答案一定不在当前行,可以删除当前行
时间复杂度 O(m+n)
空间复杂度 O(1)

class Solution {
public:
bool searchMatrix(vector<vector<int>>& matrix, int target) {
if(matrix.empty() || matrix[0].empty()) return false;
int n = matrix.size();
int m = matrix[0].size();
int i = 0, j = m - 1;
while(i < n && j >= 0)
{
int t = matrix[i][j];
if(t == target) return true;
else if(t > target) j --;
else i ++;
}
return false;
}
};二叉树
98. 验证二叉搜索树
点击展开题目
给你一个二叉树的根节点 root ,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。
有效 二叉搜索树定义如下:
节点的左子树只包含 严格小于 当前节点的数。 节点的右子树只包含 严格大于 当前节点的数。 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。
示例 1:

输入:root = [2,1,3]
输出:true
示例 2:

输入:root = [5,1,4,null,null,3,6]
输出:false
解释:根节点的值是 5 ,但是右子节点的值是 4 。
提示:
树中节点数目范围在[1,104] 内 −231<=Node.val<=231−1
思路:
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool isValidBST(TreeNode* root) {
return dfs(root, LONG_MIN, LONG_MAX);
}
bool dfs(TreeNode* root, long long lower, long long upper)
{
if(root == nullptr) return true;
if(root->val <= lower || root->val >= upper) return false;
return dfs(root->left, lower, root->val) && dfs(root->right, root->val, upper);
}
};437. 路径总和 III
路径总和 III
给定一个二叉树的根节点 root ,和一个整数 targetSum ,求该二叉树里节点值之和等于 targetSum 的 路径 的数目。
路径 不需要从根节点开始,也不需要在叶子节点结束,但是路径方向必须是向下的(只能从父节点到子节点)。
示例 1:
输入:root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], targetSum = 8 输出:3 解释:和等于 8 的路径有 3 条,如图所示。 示例 2:
输入:root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22 输出:3
提示:
二叉树的节点个数的范围是 [0,1000]
−109<=Node.val<=109
−1000<=targetSum<=1000
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
unordered_map<long long, long long> cnt;//记录前缀和出现的次数
int res = 0; //记录targetsum出现数量
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
cnt[0] = 1;//初始化,当cur - traget = 0 表示当前路径就符合,因此答案+1
dfs(root, targetSum, 0);
return res;
}
void dfs(TreeNode* root, long long targetSum, long long cur)
{
if(!root) return;
cur += root->val;//前缀和
res += cnt[cur - targetSum];//更新target出现次数
cnt[cur] ++;//更新前缀和出现次数
dfs(root->left, targetSum, cur), dfs(root->right, targetSum, cur);//递归处理左子树和有子树
cnt[cur] --;//回溯
}
};