1261. 在受污染的二叉树中查找元素

题目描述：

给出一个满足下述规则的二叉树：

1. root.val == 0
2. 如果 treeNode.val == x 且 treeNode.left != null，那么 treeNode.left.val == 2 * x + 1
3. 如果 treeNode.val == x 且 treeNode.right != null，那么 treeNode.right.val == 2 * x + 2

现在这个二叉树受到「污染」，所有的 treeNode.val 都变成了 -1。

请你先还原二叉树，然后实现 FindElements 类：

• FindElements(TreeNode* root) 用受污染的二叉树初始化对象，你需要先把它还原。
• bool find(int target) 判断目标值 target 是否存在于还原后的二叉树中并返回结果。

示例 1：

输入：
["FindElements","find","find"]
[[[-1,null,-1]],[1],[2]]
输出：
[null,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1]); 
findElements.find(1); // return False 
findElements.find(2); // return True 

示例 2：

["FindElements","find","find","find"]
[[[-1,-1,-1,-1,-1]],[1],[3],[5]]
输出：
[null,true,true,false]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,-1,-1,-1,-1]);
findElements.find(1); // return True
findElements.find(3); // return True
findElements.find(5); // return False

示例 3：

输入：
["FindElements","find","find","find","find"]
[[[-1,null,-1,-1,null,-1]],[2],[3],[4],[5]]
输出：
[null,true,false,false,true]
解释：
FindElements findElements = new FindElements([-1,null,-1,-1,null,-1]);
findElements.find(2); // return True
findElements.find(3); // return False
findElements.find(4); // return False
findElements.find(5); // return True

提示：

• TreeNode.val == -1
• 二叉树的高度不超过 20
• 节点的总数在 [1, 10^4] 之间
• 调用 find() 的总次数在 [1, 10^4] 之间
• 0 <= target <= 10^6

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解题分析及思路：

方法：深度优先遍历+哈希表

思路：

由于题目给出的二叉树是满足一定规则的，所以可以通过深度优先遍历的方式还原二叉树，并使用哈希表存储每个节点的值。

• 在构造函数中，我们使用深度优先遍历的方式还原二叉树，并使用哈希表存储每个节点的值。
• 在 find 函数中，我们直接使用哈希表判断目标值是否存在。

type FindElements struct {
	m map[int]bool
}

func Constructor(root *TreeNode) FindElements {
	f := FindElements{m: make(map[int]bool)}
	root.Val = 0
	var dfs func(node *TreeNode)
	dfs = func(node *TreeNode) {
		if node != nil {
			f.m[node.Val] = true
			if node.Left != nil {
				node.Left.Val = 2*node.Val + 1
			}
			if node.Right != nil {
				node.Right.Val = 2*node.Val + 2
			}
			dfs(node.Left)
			dfs(node.Right)
		}
	}
	dfs(root)
	return f
}

func (e *FindElements) Find(target int) bool {
	return e.m[target]
}

复杂度：

• 时间复杂度：
  • Constructor: O(N)，其中 N 是x大小
  • Find: O(1)
• 空间复杂度：O(N)

执行结果：

• 执行耗时:26 ms,击败了59.26% 的Go用户
• 内存消耗:8.1 MB,击败了14.81% 的Go用户