public int largestBSTSubtree(TreeNode root) {

if (root == null) return 0;

return helper(root)[0];

}

public int[] helper(TreeNode root) {

// 0 1 2 3

// {res, isBST(0/1), lower, upper}

if (root == null) return null;

int[] left = helper(root.left);

int[] right = helper(root.right);

if (left == null && right == null) {

return new int[]{1, 1, root.val, root.val};

} else if (left == null) {

boolean isBST = right[1] == 1 && root.val < right[2];

int res = right[0] + (isBST ? 1 : 0);

int lower = isBST ? root.val : 0;

int upper = isBST ? right[3] : 0;

return new int[]{res, isBST ? 1 : 0, lower, upper};

} else if (right == null) {

boolean isBST = left[1] == 1 && root.val > left[3];

int res = left[0] + (isBST ? 1 : 0);

int lower = isBST ? left[2] : 0;

int upper = isBST ? root.val : 0;

return new int[]{res, isBST ? 1 : 0, lower, upper};

} else {

boolean isBST = left[1] == 1 && right[1] == 1 && root.val > left[3] && root.val < right[2];

int res = isBST ? (left[0] + right[0] + 1) : Math.max(left[0], right[0]);

int lower = isBST ? left[2] : 0;

int upper = isBST ? right[3] : 0;

return new int[]{res, isBST ? 1 : 0, lower, upper};

}

}