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最新精读:<a href="./前沿技术/202.精读《React 18》.md">202.精读《React 18》</a>
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最新精读:<a href="./算法/203.精读《算法 - 二叉搜索树》.md">203.精读《算法 - 二叉搜索树》</a>
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素材来源:[周刊参考池](https://github.com/ascoders/weekly/issues/2)
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- <a href="./算法/199.精读《算法 - 滑动窗口》.md">199.精读《算法 - 滑动窗口》</a>
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- <a href="./算法/200.精读《算法 - 回溯》.md">200.精读《算法 - 回溯》</a>
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- <a href="./算法/201.精读《算法 - 二叉树》.md">201.精读《算法 - 二叉树》</a>
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- <a href="./算法/203.精读《算法 - 二叉搜索树》.md">203.精读《算法 - 二叉搜索树》</a>
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前沿技术/202.精读《React 18》.md

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@@ -111,7 +111,7 @@ const root = ReactDOM.hydrateRoot(container, <App tab="home" />);
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- startTransition。
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- useDeferredValue。
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- <SuspenseList>
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- &lt;SuspenseList&gt;
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后两个文档还未放出,所以本文只介绍第一个 API:startTransition。首先看一下用法:
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1+
二叉搜索树的特性是,任何一个节点的值:
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- 都大于左子树任意节点。
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- 都小于右子树任意节点。
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因为二叉搜索树的特性,我们可以更高效的应用算法。
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## 精读
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还记得 [《算法 - 二叉树》](https://github.com/ascoders/weekly/blob/master/%E7%AE%97%E6%B3%95/201.%E7%B2%BE%E8%AF%BB%E3%80%8A%E7%AE%97%E6%B3%95%20-%20%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E3%80%8B.md) 提到的 [二叉树的最近公公祖先](https://github.com/ascoders/weekly/blob/master/%E7%AE%97%E6%B3%95/201.%E7%B2%BE%E8%AF%BB%E3%80%8A%E7%AE%97%E6%B3%95%20-%20%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E3%80%8B.md) 问题吗?如果这是一颗二叉搜索树,是不是存在更巧妙的解法?你可以暂停先思考一下。
11+
12+
### 二叉搜索树的最近公共祖先
13+
14+
二叉搜索树的最近公共祖先是一道简单题,题目如下:
15+
16+
> 给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
17+
>
18+
> 百度百科中最近公共祖先的定义为:“对于有根树 `T` 的两个结点 `p``q`,最近公共祖先表示为一个结点 `x`,满足 `x``p``q` 的祖先且 `x` 的深度尽可能大(一个节点也可以是它自己的祖先)。”
19+
20+
第一个判断条件是相同的,即当前节点值等于 `p``q` 任意一个,则当前节点就是其最近公共祖先。
21+
22+
如果不是呢?同时考虑二叉搜索树与公共祖先的特性可以发现:
23+
24+
1. 如果 `p` `q` 两个节点分别位于当前节点的左 or 右边,则当前节点符合要求。
25+
2. 如果 `p` `q` 值一个大于,一个小于当前节点,说明 `p` `q` 分布在当前节点左右两侧。
26+
27+
基于以上考虑,可以仅通过值大小来判断,因此题目就被简化了。
28+
29+
接下来看一道入门题,即如何验证一颗二叉树是二叉搜索树。
30+
31+
### 验证二叉搜索树
32+
33+
验证二叉搜索树是一道中等题,题目如下:
34+
35+
> 给定一个二叉树,判断其是否是一个有效的二叉搜索树。
36+
>
37+
> 假设一个二叉搜索树具有如下特征:
38+
>
39+
> - 节点的左子树只包含小于当前节点的数。
40+
> - 节点的右子树只包含大于当前节点的数。
41+
> - 所有左子树和右子树自身必须也是二叉搜索树。
42+
43+
这道题看上去就应该用非常优雅的递归来实现。
44+
45+
二叉搜索树最重要的就是对节点值的限制,我们如果能正确卡住每个节点的值,就可以判断了。
46+
47+
如何判断节点值是否正确呢?我们可以用递归的方式倒推,即从根节点开始,假设根节点值为 `x`,那么左树节点的值就必须小于 `x`,再往左,那么值就要小于(假设第一个左节点值为 `x1``x1`,右树也是一样判断,因此就可以写出答案:
48+
49+
```typescript
50+
function isValidBST(node: TreeNode, min = -Infinity, max = Infinity) {
51+
if (node === null) return true
52+
// 判断值范围是否合理
53+
if (node.val < min || node.val > max) return false
54+
// 继续递归,并且根据二叉搜索树特定,进一步缩小最大、最小值的锁定范围
55+
return
56+
// 左子树值 max 为当前节点值
57+
isValidBST(node.left, min, node.val) &&
58+
// 右子树值 min 为当前节点值
59+
isValidBST(node.right, node.val, max) &&
60+
}
61+
```
62+
63+
接下来看一些简单的二叉搜索树操作问题,比如删除二叉搜索树中的节点。
64+
65+
### 删除二叉搜索树中的节点
66+
67+
删除二叉搜索树中的节点是一道中等题,题目如下:
68+
69+
> 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。
70+
>
71+
> 一般来说,删除节点可分为两个步骤:
72+
>
73+
> 1. 首先找到需要删除的节点;
74+
> 2. 如果找到了,删除它。
75+
>
76+
> 说明: 要求算法时间复杂度为 `O(h)``h` 为树的高度。
77+
78+
要删除二叉搜索树的节点,找到节点本身并不难,因为如果值小了,就从左子树找;如果值大了,就从右子树找,这本身查找起来是非常简单的。难点在于,如何保证删除元素后,这棵树还是一颗二叉搜索树?
79+
80+
假设我们删除的是叶子结点,很显然,二叉搜索树任意子树都是二叉搜索树,我们又没有破坏其他节点的关系,因此直接删除就行了,最简单。
81+
82+
如果删除的不是叶子结点,那么谁来 “上位” 代替这个节点呢?题目要求复杂度为 `O(h)` 显然不能重新构造,我们需要仔细考虑。
83+
84+
假设删除的节点存在右节点,那么肯定从右节点找到一个代替值移上来,找谁呢?找右节点的最小值呀,最小值很好找的,找完代替后,相当于 **问题转移为删除这个最小值节点,递归就完事了。**
85+
86+
假设删除的节点存在左节点,但是没有右节点,那就从左节点找一个最大的替换掉,同理递归删除找到的节点。
87+
88+
可以看到,删除二叉搜索树,为了让二叉搜索树性质保持不变,需要不断进行重复子问题的递归删除节点。
89+
90+
当你掌握二叉搜索树特性后,可以尝试构造二叉搜索树了,下面就是一道让你任意构造二叉搜索树的题目:不同的二叉搜索树。
91+
92+
### 不同的二叉搜索树
93+
94+
不同的二叉搜索树是一道中等题,题目如下:
95+
96+
> 给你一个整数 `n` ,求恰由 `n` 个节点组成且节点值从 `1``n` 互不相同的 **二叉搜索树** 有多少种?返回满足题意的二叉搜索树的种数。
97+
98+
这道题重点在于动态规划思维 + 笛卡尔积组合的思维。
99+
100+
需要将所有可能性想象为确定了根节点后,左右子树到底有几种组合方式?
101+
102+
举个例子,假设 `n=10`,那么这 10 个节点,假设我取第 3 个节点为根节点,那么左子树有 2 个节点,右子树有 7 个节点,这种组合情况就有 `DP(2) * DP(7)` 这么多,假设 `DP(n)` 表示 n 个节点能组成任意二叉搜索树的数量。
103+
104+
这仅是第 3 个节点为根节点的情况,实际上每个节点作为根节点都是不同的树(轴对称也算不同的),那么我们就要从第 1 个节点计算到第 `n` 个节点。
105+
106+
因此答案就出来了,我们先考虑特殊情况 `DP(0)=1` `DP(1)=1`,所以:
107+
108+
```typescript
109+
function numTrees(n: number) {
110+
const dp: number[] = [1, 1]
111+
112+
for (let i = 2; i <= n; i++) {
113+
for (let j = 1; j <= i; j++) {
114+
dp[i] += dp[j - 1] * dp[i - j]
115+
}
116+
}
117+
118+
return dp[n]
119+
}
120+
```
121+
122+
最后再看一道找值题,并不是找最大值,而是找第 k 大值。
123+
124+
### 二叉搜索树的第 K 大节点
125+
126+
二叉搜索树的第 K 大节点是一道简单题,题目如下:
127+
128+
> 给定一棵二叉搜索树,请找出其中第 `k` 大的节点。
129+
130+
这道题之所以简单,是因为二叉搜索树的中序遍历是从小到大的,因此只要倒序中序遍历,就可以找到第 `k` 大的节点。
131+
132+
倒序中序遍历,即右、根、左。
133+
134+
这道题就解决啦。
135+
136+
## 总结
137+
138+
二叉搜索树的特性很简单,就是根节点值夹在左右子树中间,利用这个特性几乎可以解决一切相关问题。
139+
140+
但通过上面几个例子可以发现,仅熟悉二叉搜索树特性还是不够的,一些题目需要结合二叉树中序遍历、公共祖先特征等通用算法思路结合来解决,因此学会融会贯通很重要。
141+
142+
> 讨论地址是:[精读《算法 - 二叉搜索树》· Issue #337 · dt-fe/weekly](https://github.com/dt-fe/weekly/issues/337)
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**如果你想参与讨论,请 [点击这里](https://github.com/dt-fe/weekly),每周都有新的主题,周末或周一发布。前端精读 - 帮你筛选靠谱的内容。**
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> 关注 **前端精读微信公众号**
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<img width=200 src="https://img.alicdn.com/tfs/TB165W0MCzqK1RjSZFLXXcn2XXa-258-258.jpg">
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