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代码随想录算法训练营day21 | leetcode 530. 二叉搜索树的最小绝对差、501. 二叉搜索树中的众数、236. 二叉树的最近公共祖先

时间:2024-03-12 21:33:56浏览次数:49  
标签:TreeNode val 随想录 二叉 搜索 return NULL root 节点

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题目链接:530. 二叉搜索树的最小绝对差-简单

题目描述:

给你一个二叉搜索树的根节点 root ,返回 树中任意两不同节点值之间的最小差值

差值是一个正数,其数值等于两值之差的绝对值。

示例 1:

img

输入:root = [4,2,6,1,3]
输出:1

示例 2:

img

输入:root = [1,0,48,null,null,12,49]
输出:1

提示:

  • 树中节点的数目范围是 [2, 10^4]
  • 0 <= Node.val <= 10^5

注意:本题与 783 https://leetcode-cn.com/problems/minimum-distance-between-bst-nodes/ 相同

双指针中序遍历,记录最小差值

代码如下:

/**
 * 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:
    TreeNode* pre = NULL;
    int res = INT_MAX;
    void traversal(TreeNode* root){
        if(root == NULL) return;
        traversal(root->left);
        if(pre != NULL && res > root->val - pre->val)
            res = root->val - pre->val;
        pre = root;
        traversal(root->right);
    }
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        traversal(root);
        return res;
    }
};

题目链接:501. 二叉搜索树中的众数-简单

题目描述:

给你一个含重复值的二叉搜索树(BST)的根节点 root ,找出并返回 BST 中的所有 众数(即,出现频率最高的元素)。

如果树中有不止一个众数,可以按 任意顺序 返回。

假定 BST 满足如下定义:

  • 结点左子树中所含节点的值 小于等于 当前节点的值
  • 结点右子树中所含节点的值 大于等于 当前节点的值
  • 左子树和右子树都是二叉搜索树

示例 1:

img

输入:root = [1,null,2,2]
输出:[2]

示例 2:

输入:root = [0]
输出:[0]

提示:

  • 树中节点的数目在范围 [1, 10^4]
  • -10^5 <= Node.val <= 10^5

进阶:你可以不使用额外的空间吗?(假设由递归产生的隐式调用栈的开销不被计算在内)

双指针中序遍历记录众数,若出现频次相等的数则加入结果数组,若出现频次更高的数则清空结果数组,从而达到一次遍历

代码如下:

class Solution {
public:
    TreeNode* pre = NULL;
    vector<int> res;
    int count = 0;
    int maxCount = 0;
    void traversal(TreeNode* root){
        if(root == NULL) return;
        traversal(root->left);
        if(pre != NULL && pre->val == root->val)
            ++count;
        else
            count = 1;
        pre = root;
        if(count == maxCount)
            res.push_back(root->val);
        if(count > maxCount){
            maxCount = count;
            res.clear();
            res.push_back(root->val);
        }
        traversal(root->right);
    }
    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        count = 0;
        maxCount = 0;
        pre = NULL;
        res.clear();

        traversal(root);
        return res;
    }
};

题目链接:236. 二叉树的最近公共祖先-中等

题目描述:

给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定义为:“对于有根树 T 的两个节点 p、q,最近公共祖先表示为一个节点 x,满足 x 是 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)。”

示例 1:

img

输入:root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
输出:3
解释:节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。

示例 2:

img

输入:root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
输出:5
解释:节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

示例 3:

输入:root = [1,2], p = 1, q = 2
输出:1

提示:

  • 树中节点数目在范围 [2, 10^5] 内。
  • -10^9 <= Node.val <= 10^9
  • 所有 Node.val 互不相同
  • p != q
  • pq 均存在于给定的二叉树中。

自底向上遍历,用后序遍历

  1. 求最小公共祖先,需要从底向上遍历,那么二叉树,只能通过后序遍历(即:回溯)实现从底向上的遍历方式。
  2. 在回溯的过程中,必然要遍历整棵二叉树,即使已经找到结果了,依然要把其他节点遍历完,因为要使用递归函数的返回值(也就是代码中的lTreerTree)做逻辑判断。

代码如下:

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (root == NULL)
            return NULL;
        if (root == p || root == q)
            return root;
        TreeNode* lTree = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        TreeNode* rTree = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        if (lTree != NULL && rTree != NULL)
            return root;
        else if (lTree == NULL && rTree != NULL)
            return rTree;
        else if (lTree != NULL && rTree == NULL)
            return lTree;
        else
            return NULL;
    }
};

精简如下:

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (root == q || root == p || root == NULL) return root;
        TreeNode* lTree = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        TreeNode* rTree = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        if (lTree != NULL && rTree != NULL) return root;
        if (lTree == NULL) return rTree;
        return lTree;
    }
};

标签:TreeNode,val,随想录,二叉,搜索,return,NULL,root,节点
From: https://www.cnblogs.com/lurk3r/p/18069362

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