代码随想录算法训练营第二十一天| 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

发布时间 2023-08-21 16:42:03作者: 银河小船儿
 

530.二叉搜索树的最小绝对差 

    卡哥建议:需要领悟一下二叉树遍历上双指针操作,优先掌握递归 

    题目链接/文章讲解:https://programmercarl.com/0530.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%90%9C%E7%B4%A2%E6%A0%91%E7%9A%84%E6%9C%80%E5%B0%8F%E7%BB%9D%E5%AF%B9%E5%B7%AE.html

    视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1DD4y11779

    做题思路:

    注意是二叉搜索树,二叉搜索树可是有序的。

    遇到在二叉搜索树上求什么最值啊,差值之类的,最直观的想法,就是把二叉搜索树转换成有序数组,然后遍历一遍数组,就统计出来最小差值了。

    双指针法需要用一个pre节点记录一下cur节点的前一个节点。比如,一开始,cur是根节点,pre是空节点,中序遍历的话,cur->left,cur会指向左子树,这时候就需要用pre = cur,来保存住cur指向的左孩子节点,也就是前一个遍历过的节点,看卡哥文章的图。

     本题代码:

 1 class Solution {
 2 private:
 3 int result = INT_MAX;
 4 TreeNode* pre = NULL;
 5 void traversal(TreeNode* cur) {
 6     if (cur == NULL) return;
 7     traversal(cur->left);   //
 8     if (pre != NULL){       //
 9         result = min(result, cur->val - pre->val);
10     }
11     pre = cur; // 记录前一个
12     traversal(cur->right);  //
13 }
14 public:
15     int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
16         traversal(root);
17         return result;
18     }
19 };

 

 501.二叉搜索树中的众数 

     卡哥建议:和 530差不多双指针思路,不过 这里涉及到一个很巧妙的代码技巧。可以先自己做做看,然后看我的视频讲解。

https://programmercarl.com/0501.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%90%9C%E7%B4%A2%E6%A0%91%E4%B8%AD%E7%9A%84%E4%BC%97%E6%95%B0.html

    视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1fD4y117gp

    做题思路:

    既然是搜索树,它中序遍历就是有序的。遍历有序数组的元素出现频率,从头遍历,那么一定是相邻两个元素作比较,然后就把出现频率最高的元素输出就可以了。

    双指针法:弄一个指针指向前一个节点,这样每次cur(当前节点)才能和pre(前一个节点)作比较。而且初始化的时候pre = NULL,这样当pre为NULL时候,我们就知道这是比较的第一个元素。因为此时cur是当前比较的第一个元素,没有前一个。

    题目要求最大频率的元素集合(注意是集合,不是一个元素,可以有多个众数),如果是数组上应该是先遍历一遍数组,找出最大频率(maxCount),然后再重新遍历一遍数组把出现频率为maxCount的元素放进集合。(因为众数有多个)这种方式遍历了两遍数组。那么我们遍历两遍二叉搜索树,把众数集合算出来也是可以的。但这里其实只需要遍历一次就可以找到所有的众数。

   如果 频率count 等于 maxCount(最大频率),当然要把这个元素加入到结果集中;

   如果频率count 大于 maxCount的时候,不仅要更新maxCount,而且要清空结果集,因为结果集之前的元素都失效了。

   本题代码:

 1 class Solution {
 2 private:
 3     int maxCount = 0; // 最大频率
 4     int count = 0; // 统计频率
 5     TreeNode* pre = NULL;
 6     vector<int> result;
 7     void searchBST(TreeNode* cur) {
 8         if (cur == NULL) return ;
 9 
10         searchBST(cur->left);       //11                                     //
12         if (pre == NULL) { // 第一个节点
13             count = 1;
14         } else if (pre->val == cur->val) { // 与前一个节点数值相同
15             count++;
16         } else { // 与前一个节点数值不同
17             count = 1;
18         }
19         pre = cur; // 更新上一个节点
20 
21         if (count == maxCount) { // 如果和最大值相同,放进result中
22             result.push_back(cur->val);
23         }
24 
25         if (count > maxCount) { // 如果计数大于最大值频率
26             maxCount = count;   // 更新最大频率
27             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
28             result.push_back(cur->val);
29         }
30 
31         searchBST(cur->right);      //
32         return ;
33     }
34 
35 public:
36     vector<int> findMode(TreeNode* root) {
37         count = 0;
38         maxCount = 0;
39         TreeNode* pre = NULL; // 记录前一个节点
40         result.clear();
41 
42         searchBST(root);
43         return result;
44     }
45 };

 

 236. 二叉树的最近公共祖先 

   卡哥建议:本题其实是比较难的,可以先看我的视频讲解 

https://programmercarl.com/0236.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E6%9C%80%E8%BF%91%E5%85%AC%E5%85%B1%E7%A5%96%E5%85%88.html

   视频讲解:https://www.bilibili.com/video/BV1jd4y1B7E2

   做题思路:

   如何判断一个节点是节点q和节点p的公共祖先呢。

   首先最容易想到的一个情况:如果找到一个节点,发现左子树出现结点p,右子树出现节点q,或者 左子树出现结点q,右子树出现节点p,那么该节点就是节点p和q的最近公共祖先。 即情况一:

   判断逻辑是 如果递归遍历遇到q,就将q返回,遇到p 就将p返回,那么如果 左右子树的返回值都不为空,说明此时的中节点,一定是q 和p 的最近祖先。

    但是很多人容易忽略一个情况,就是节点本身p(q),它拥有一个子孙节点q(p)。 情况二:

   其实情况一 和 情况二 代码实现过程都是一样的,也可以说,实现情况一的逻辑,顺便包含了情况二。因为遇到 q 或者 p 就返回,这样也包含了 q 或者 p 本身就是 公共祖先的情况。

 

   本题代码:

 1 TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
 2         if (root == q || root == p || root == NULL) return root;
 3         TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
 4         TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
 5         if (left != NULL && right != NULL) return root;
 6 
 7         if (left == NULL && right != NULL) return right;
 8         else if (left != NULL && right == NULL) return left;
 9         else  { //  (left == NULL && right == NULL)
10             return NULL;
11         }
12 
13     }