leetcode230:二叉搜索樹中第K小的元素

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一、題目

網址：二叉搜索樹中第K小的元素。

級別：中等。

給定一個二叉搜索樹，編寫一個函數 kthSmallest 來查找其中第 k 個最小的元素。

說明：
你可以假設 k 總是有效的，1 ≤ k ≤ 二叉搜索樹元素個數。

示例 1:

輸入: root = [3,1,4,null,2], k = 1
   3
  / \
 1   4
  \
   2
輸出: 1

示例 2:

輸入: root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
       5
      / \
     3   6
    / \
   2   4
  /
 1
輸出: 3

二、程序

方法一：

使用遞歸中序遍歷二叉搜索樹，得到得數組即爲從小到大順序排列。

/**
 * 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:
    vector<int> num;
    //中序遍歷，將結果存入num中
    void preOrder(TreeNode *root)
    {
        if(root==NULL) return;       
        preOrder(root->left);
        num.push_back(root->val);
        preOrder(root->right);
    } 

    int kthSmallest(TreeNode* root, int k) {
        preOrder(root);
        return num[k-1];
    }
};

結果：

方法二

採用非遞歸（棧）的形式對二叉搜索樹進行中序遍歷，得到從小到大排列的數組。

/**
 * 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:
    int kthSmallest(TreeNode* root, int k) {
        vector<int> num;
        stack<TreeNode *> s;
        while(!s.empty()||root!=NULL)
        {
            while(root!=NULL)
            {
                s.push(root);
                root=root->left;
            }
            if(!s.empty())
            {
                root=s.top();
                num.push_back(root->val);
                s.pop();
                root=root->right;
                if(k==num.size())
                {
                    return num[k-1];
                }
            }
        }
        return num[k-1];
    }
};

結果：

注：在使用方法二時進行了優化，找到第K小的元素即可終止，不用再繼續遍歷，因此數組num更小，使用的內存更小。