题目

给定一个二叉搜索树,编写一个函数 kthSmallest 来查找其中第 k 个最小的元素。

说明: 你可以假设 k 总是有效的,1 ≤ k ≤ 二叉搜索树元素个数。

示例 1:

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6
7
输入: root = [3,1,4,null,2], k = 1
   3
  / \
 1   4
  \
   2
输出: 1

示例 2:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
输入: root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
       5
      / \
     3   6
    / \
   2   4
  /
 1
输出: 3

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 kthSmallest 函数?

题解

二叉搜索树的特征是每个节点的左子树的所有元素都小于该节点值,而右子树的所有元素都大于该节点值。基于该特征,中序遍历得到的值便是从小到大排列的,我们对整棵树进行中序遍历即可。

相应的实现如下:

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bool dfs(TreeNode* root, int &k, int &val) {
    if (!root) return false;

    if (dfs(root->left, k, val))return true;
    if (--k == 0) {
        val = root->val;
        return true;
    }

    if (dfs(root->right, k, val))return true;

    return false;
}

int kthSmallest(TreeNode* root, int k) {
    int val = 0;
    dfs(root, k, val);
    return val;
}

dfs函数中,我们加上了bool返回值,以便在找到结果后迅速返回,避免遍历整棵树,节省时间。