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2331. 计算布尔二叉树的值

题目描述

给你一棵 完整二叉树 的根，这棵树有以下特征：

  • 叶子节点 要么值为 0 要么值为 1 ，其中 0 表示 False ，1 表示 True 。
  • 非叶子节点 要么值为 2 要么值为 3 ，其中 2 表示逻辑或 OR ，3 表示逻辑与 AND 。

计算 一个节点的值方式如下：

  • 如果节点是个叶子节点，那么节点的 值 为它本身，即 True 或者 False 。
  • 否则，计算 两个孩子的节点值，然后将该节点的运算符对两个孩子值进行 运算 。

返回根节点 root 的布尔运算值。

完整二叉树 是每个节点有 0 个或者 2 个孩子的二叉树。

叶子节点 是没有孩子的节点。

 

示例 1：

输入：root = [2,1,3,null,null,0,1]
输出：true
解释：上图展示了计算过程。
AND 与运算节点的值为 False AND True = False 。
OR 运算节点的值为 True OR False = True 。
根节点的值为 True ，所以我们返回 true 。

示例 2：

输入：root = [0]
输出：false
解释：根节点是叶子节点，且值为 false，所以我们返回 false 。

 

提示：

  • 树中节点数目在 [1, 1000] 之间。
  • 0 <= Node.val <= 3
  • 每个节点的孩子数为 0 或 2 。
  • 叶子节点的值为 0 或 1 。
  • 非叶子节点的值为 2 或 3 。

解法

方法一：递归

我们可以使用递归的方式来求解本题。

对于当前节点 \(\textit{root}\)：

  • 如果其左孩子为空，说明当前节点是叶子节点。如果当前节点的值为 \(1\)，则返回 \(\textit{true}\)，否则返回 \(\textit{false}\)；
  • 如果当前节点的值为 \(2\)，则返回其左孩子和右孩子的递归结果的逻辑或，否则返回其左孩子和右孩子的递归结果的逻辑与。

时间复杂度 \(O(n)\)，空间复杂度 \(O(n)\)。其中 \(n\) 为二叉树的节点个数。

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# 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 Solution:
    def evaluateTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> bool:
        if root.left is None:
            return bool(root.val)
        op = or_ if root.val == 2 else and_
        return op(self.evaluateTree(root.left), self.evaluateTree(root.right))

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public boolean evaluateTree(TreeNode root) {
        if (root.left == null) {
            return root.val == 1;
        }
        if (root.val == 2) {
            return evaluateTree(root.left) || evaluateTree(root.right);
        }
        return evaluateTree(root.left) && evaluateTree(root.right);
    }
}

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/**
 * 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 evaluateTree(TreeNode* root) {
        if (!root->left) {
            return root->val;
        }
        if (root->val == 2) {
            return evaluateTree(root->left) || evaluateTree(root->right);
        }
        return evaluateTree(root->left) && evaluateTree(root->right);
    }
};

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func evaluateTree(root *TreeNode) bool {
    if root.Left == nil {
        return root.Val == 1
    }
    if root.Val == 2 {
        return evaluateTree(root.Left) || evaluateTree(root.Right)
    } else {
        return evaluateTree(root.Left) && evaluateTree(root.Right)
    }
}

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * class TreeNode {
 *     val: number
 *     left: TreeNode | null
 *     right: TreeNode | null
 *     constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.left = (left===undefined ? null : left)
 *         this.right = (right===undefined ? null : right)
 *     }
 * }
 */

function evaluateTree(root: TreeNode | null): boolean {
    const { val, left, right } = root;
    if (left === null) {
        return val === 1;
    }
    if (val === 2) {
        return evaluateTree(left) || evaluateTree(right);
    }
    return evaluateTree(left) && evaluateTree(right);
}

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// Definition for a binary tree node.
// #[derive(Debug, PartialEq, Eq)]
// pub struct TreeNode {
//   pub val: i32,
//   pub left: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
//   pub right: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>,
// }
//
// impl TreeNode {
//   #[inline]
//   pub fn new(val: i32) -> Self {
//     TreeNode {
//       val,
//       left: None,
//       right: None
//     }
//   }
// }
use std::cell::RefCell;
use std::rc::Rc;

impl Solution {
    pub fn evaluate_tree(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> bool {
        match root {
            Some(node) => {
                let node = node.borrow();
                if node.left.is_none() {
                    return node.val == 1;
                }
                if node.val == 2 {
                    return Self::evaluate_tree(node.left.clone())
                        || Self::evaluate_tree(node.right.clone());
                }
                Self::evaluate_tree(node.left.clone()) && Self::evaluate_tree(node.right.clone())
            }
            None => false,
        }
    }
}

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
bool evaluateTree(struct TreeNode* root) {
    if (!root->left) {
        return root->val == 1;
    }
    if (root->val == 2) {
        return evaluateTree(root->left) || evaluateTree(root->right);
    }
    return evaluateTree(root->left) && evaluateTree(root->right);
}

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