【二叉树】验证二叉树

0x00 题目

二叉树上有 ​​n​​​ 个节点，按从 ​​0​​​ 到 ​​n - 1​​​ 编号
其中节点 ​​​i​​​ 的两个子节点分别是 ​​leftChild[i]​​​ 和 ​​rightChild[i]​​

只有 ​​所有​​​ 节点能够形成且 ​​只​​​ 形成 ​​一颗​​​ 有效的二叉树时
返回 ​​​true​​​；否则返回 ​​false​​

如果节点 ​​i​​​ 没有左子节点，那么 ​​leftChild[i]​​​ 就等于 ​​-1​​ 右子节点也符合该规则

注意：节点没有值，本问题中仅仅使用节点编号

0x01 思路

首先要找到​​根​​​节点
然后再​​​遍历​​​ 检查是否有​​环​​

0x02 解法

语言：​​Swift​​

树节点：​​TreeNode​​

public class TreeNode {
    public var val: Int
    public var left: TreeNode?
    public var right: TreeNode?
    public init() { self.val = 0; self.left = nil; self.right = nil; }
    public init(_ val: Int) { self.val = val; self.left = nil; self.right = nil; }
    public init(_ val: Int, _ left: TreeNode?, _ right: TreeNode?) {
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
    }
}

解法：

func validateBinaryTreeNodes(_ n: Int, _ leftChild: [Int], _ rightChild: [Int]) -> Bool {
    // 遍历 2 个数组，统计出现次数
    var arr = [Int](repeating: 0, count: n)
    for i in 0..<n {
        let left = leftChild[i]
        if left != -1 {
            arr[left] += 1
        }
        let right = rightChild[i]
        if right != -1 {
            arr[right] += 1
        }
    }
    
    // 找到根节点
    var root = -1
    for i in 0..<n {
        if arr[i] == 0 {
            root = i
            break
        }
    }
    if root == -1 {
        return false
    }
    
    // 遍历，检查是否有环(一个节点被访问多次)
    var count = 0
    var queue: [Int] = []
    var visited = [Int](repeating: 0, count: n)
    queue.append(root)
    visited[root] += 1
    
    while !queue.isEmpty {
        let node = queue.removeFirst()
        count += 1
        
        let left = leftChild[node]
        if left != -1 {
            visited[left] += 1
            if visited[left] > 1 {
                return false
            }
            queue.append(left)
        }
        
        let right = rightChild[node]
        if right != -1 {
            visited[right] += 1
            if visited[right] > 1 {
                return false
            }
            queue.append(right)
        }
    }
    
    // 每次节点都应该遍历到
    return count == n
}

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