给定一个二叉搜索树的根节点 root
,和一个整数 k
,请你设计一个算法查找其中第 k
小的元素(从 1 开始计数)。
示例 1:
输入:root = [3,1,4,null,2], k = 1
输出:1
示例 2:
输入:root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
输出:3
提示:
- 树中的节点数为
n
。 1 <= k <= n <= 104
0 <= Node.val <= 104
进阶: 如果二叉搜索树经常被修改(插入/删除操作)并且你需要频繁地查找第 k
小的值,你将如何优化算法?
我写的是比较容易想的解法,时间复杂度不一定是最好的,能过就行吧
java
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
/**本题使用二叉树的递归套路进行解题,我们需要知道的是左树有多少个节点和右树有多少个节点,这个信息我们定义为info
然后分别得到左右树这个信息,综合成当前树的信息*/
public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
/**获取当前树的info信息 */
Info info = getInfo(root);
/**如果左子树的节点数大于等于k了,说明第k大的在左树上,到左树去找 */
if(info.leftNodes >= k) {
return kthSmallest(root.left, k);
/**如果左树节点数+1=k,说明root是第k大的 */
} else if(info.leftNodes + 1 == k) {
return root.val;
} else {
/**否则到右树上去找,因为左树和根已经有info.leftNodes+1个节点了,所以这里是到右树上找第k - info.leftNodes - 1 */
return kthSmallest(root.right, k - info.leftNodes - 1);
}
}
/**获取某个节点的Info信息 */
public Info getInfo(TreeNode root) {
/**本身是null,info就是null */
if(root == null) {
return null;
}
/**如果它不为null但是左右孩子都是null,就返回new Info(0,0)*/
if(root.left == null && root.right == null) {
return new Info(0,0);
}
/**获取左右子树的信息 */
Info leftInfo = getInfo(root.left);
Info rightInfo = getInfo(root.right);
/**根据左右子树的信息获取当前树的info信息 */
int leftNodes = (leftInfo == null? 0 : leftInfo.leftNodes + leftInfo.rightNodes + 1);
int rightNodes = (rightInfo == null? 0 : rightInfo.leftNodes + rightInfo.rightNodes + 1);
return new Info(leftNodes, rightNodes);
}
static class Info {
int leftNodes;
int rightNodes;
public Info(int leftNodes, int rightNodes) {
this.leftNodes = leftNodes;
this.rightNodes = rightNodes;
}
}
}