算法训练第二十一天|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

标题


530.二叉搜索树的最小绝对差

自己审题思路

利用二叉搜索树特性,保存前一个节点

看完代码随想录题解后的收获

基本一致

代码(递归1):
class Solution {
public:
    int minValue = INT_MAX;
    TreeNode* pre = nullptr;
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        if (root == nullptr) return minValue;
        getMinimumDifference(root->left);

        if(pre != nullptr && root->val - pre->val < minValue) minValue = root->val - pre->val;
        pre = root;

        getMinimumDifference(root->right);
        
        return minValue;
    }
};
代码(递归2)
class Solution {
private:
vector<int> vec;
void traversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    traversal(root->left);
    vec.push_back(root->val); // 将二叉搜索树转换为有序数组
    traversal(root->right);
}
public:
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        vec.clear();
        traversal(root);
        if (vec.size() < 2) return 0;
        int result = INT_MAX;
        for (int i = 1; i < vec.size(); i++) { // 统计有序数组的最小差值
            result = min(result, vec[i] - vec[i-1]);
        }
        return result;
    }
};

最直观想法:将二叉搜索树转化为有序数组,最终统计有序数组最小差值

代码(迭代):
/**
 * 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:
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st;
        int result = INT_MAX;
        if (root == nullptr) return 0;
        TreeNode* cur = root;
        TreeNode* pre = nullptr;
        while (!st.empty() || cur != nullptr) {
            while (cur != nullptr) {
                st.push(cur);
                cur = cur->left;
            }
            cur = st.top(); st.pop();
            if (pre != nullptr) {
                result = min(result, cur->val - pre->val);
            }
            pre = cur;
            cur = cur->right;
        }
        return result;
    }
};

参考详解


501.二叉搜索树中的众数

自己审题思路

遍历二叉树后将元素和出现的频率放在map中,之后调出频率最大值输出。

看完代码随想录题解后的收获

二叉搜索树特性完成本题。

代码(map存储二叉树节点值与出现频率1):
class Solution {
public:
    unordered_map<int,int> ans;
    void traversal(TreeNode* root) {

        if (root == nullptr) return;
        ans[root->val]++;
        traversal(root->left);
        traversal(root->right);
        return;
    }

    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        ans.clear();
        traversal(root);
        int maxFreq = 0;
        cout << "---------------------" << endl;
        for(auto it = ans.begin(); it != ans.end(); it++) {
            cout<< it->first <<" "<< it->second << endl;
        }
        cout << "---------------------" << endl;
        for(auto it = ans.begin(); it != ans.end();it++){
            if(it->second > maxFreq) {
                result.clear(); 
                result.push_back(it->first);
                maxFreq = it->second;
            } else if(it->second == maxFreq) {
                cout << it->second << endl;
                result.push_back(it->first);
            }
        }
        return result;
    }
};
代码(map存储二叉树节点值与出现频率2):
class Solution {
private:

void searchBST(TreeNode* cur, unordered_map<int, int>& map) { // 前序遍历
    if (cur == NULL) return ;
    map[cur->val]++; // 统计元素频率
    searchBST(cur->left, map);
    searchBST(cur->right, map);
    return ;
}
bool static cmp (const pair<int, int>& a, const pair<int, int>& b) {
    return a.second > b.second;
}
public:
    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        unordered_map<int, int> map; // key:元素,value:出现频率
        vector<int> result;
        if (root == NULL) return result;
        searchBST(root, map);
        vector<pair<int, int>> vec(map.begin(), map.end());
        sort(vec.begin(), vec.end(), cmp); // 给频率排个序
        result.push_back(vec[0].first);
        for (int i = 1; i < vec.size(); i++) {
            // 取最高的放到result数组中
            if (vec[i].second == vec[0].second) result.push_back(vec[i].first);
            else break;
        }
        return result;
    }
};
代码(利用二叉搜索树特性):
class Solution {
private:
    int maxCount = 0; // 最大频率
    int count = 0; // 统计频率
    TreeNode* pre = NULL;
    vector<int> result;
    void searchBST(TreeNode* cur) {
        if (cur == NULL) return ;

        searchBST(cur->left);       // 左
                                    // 中
        if (pre == NULL) { // 第一个节点
            count = 1;
        } else if (pre->val == cur->val) { // 与前一个节点数值相同
            count++;
        } else { // 与前一个节点数值不同
            count = 1;
        }
        pre = cur; // 更新上一个节点

        if (count == maxCount) { // 如果和最大值相同,放进result中
            result.push_back(cur->val);
        }

        if (count > maxCount) { // 如果计数大于最大值频率
            maxCount = count;   // 更新最大频率
            result.clear();     // 很关键的一步,不要忘记清空result,之前result里的元素都失效了
            result.push_back(cur->val);
        }

        searchBST(cur->right);      // 右
        return ;
    }

public:
    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        count = 0;
        maxCount = 0;
        pre = NULL; // 记录前一个节点
        result.clear();

        searchBST(root);
        return result;
    }
};
代码(迭代):
class Solution {
public:
    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st;
        TreeNode* cur = root;
        TreeNode* pre = NULL;
        int maxCount = 0; // 最大频率
        int count = 0; // 统计频率
        vector<int> result;
        while (cur != NULL || !st.empty()) {
            if (cur != NULL) { // 指针来访问节点,访问到最底层
                st.push(cur); // 将访问的节点放进栈
                cur = cur->left;                // 左
            } else {
                cur = st.top();
                st.pop();                       // 中
                if (pre == NULL) { // 第一个节点
                    count = 1;
                } else if (pre->val == cur->val) { // 与前一个节点数值相同
                    count++;
                } else { // 与前一个节点数值不同
                    count = 1;
                }
                if (count == maxCount) { // 如果和最大值相同,放进result中
                    result.push_back(cur->val);
                }

                if (count > maxCount) { // 如果计数大于最大值频率
                    maxCount = count;   // 更新最大频率
                    result.clear();     // 很关键的一步,不要忘记清空result,之前result里的元素都失效了
                    result.push_back(cur->val);
                }
                pre = cur;
                cur = cur->right;               // 右
            }
        }
        return result;
    }
};

参考详解


236. 二叉树的最近公共祖先

自己审题思路

自底向上遍历

看完代码随想录题解后的收获

自底向上遍历,选择后序遍历

代码:
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (root == NULL || root == p || root == q) return root;

        TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);

        if (left != NULL && right != NULL) return root;
        else if (left != NULL && right == NULL) return left;
        else if (left == NULL && right != NULL) return right;
        else return NULL;
    }
};

参考详解


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