二叉树 ● 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

《530.二叉搜索树的最小绝对差》

给你一个二叉搜索树的根节点 root ，返回 树中任意两不同节点值之间的最小差值 。

差值是一个正数，其数值等于两值之差的绝对值。

示例 1：

输入：root = [4,2,6,1,3]
输出：1

示例 2：

输入：root = [1,0,48,null,null,12,49]
输出：1

//递归

class Solution {
    TreeNode pre;// 记录上一个遍历的结点
    int result = Integer.MAX_VALUE;
    public int getMinimumDifference(TreeNode root) {
       if(root==null)return 0;
       traversal(root);
       return result;
    }
    public void traversal(TreeNode root){
        if(root==null)return;
        //左
        traversal(root.left);
        //中
        if(pre!=null){
            result = Math.min(result,root.val-pre.val);
        }
        pre = root;
        //右
        traversal(root.right);
    }
}

//迭代法-中序遍历

class Solution {
    TreeNode pre;
    Stack stack;
    public int getMinimumDifference(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        stack = new Stack<>();
        TreeNode cur = root;
        int result = Integer.MAX_VALUE;
        while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
            if (cur != null) {
                stack.push(cur); // 将访问的节点放进栈
                cur = cur.left; // 左
            }else {
                cur = stack.pop(); 
                if (pre != null) { // 中
                    result = Math.min(result, cur.val - pre.val);
                }
                pre = cur;
                cur = cur.right; // 右
            }
        }
        return result;
    }
}

 

《501.二叉搜索树中的众数》

给你一个含重复值的二叉搜索树（BST）的根节点 root ，找出并返回 BST 中的所有 众数（即，出现频率最高的元素）。

如果树中有不止一个众数，可以按 任意顺序 返回。

假定 BST 满足如下定义：

• 结点左子树中所含节点的值 小于等于 当前节点的值
• 结点右子树中所含节点的值 大于等于 当前节点的值
• 左子树和右子树都是二叉搜索树

示例 1：

输入：root = [1,null,2,2]
输出：[2]

示例 2：

输入：root = [0]
输出：[0]

//暴力法

class Solution {
	public int[] findMode(TreeNode root) {
		Map map = new HashMap<>();
		List list = new ArrayList<>();
		if (root == null) return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
		// 获得频率 Map
		searchBST(root, map);
		List> mapList = map.entrySet().stream()
				.sorted((c1, c2) -> c2.getValue().compareTo(c1.getValue()))
				.collect(Collectors.toList());
		list.add(mapList.get(0).getKey());
		// 把频率最高的加入 list
		for (int i = 1; i < mapList.size(); i++) {
			if (mapList.get(i).getValue() == mapList.get(i - 1).getValue()) {
				list.add(mapList.get(i).getKey());
			} else {
				break;
			}
		}
		return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
	}

	void searchBST(TreeNode curr, Map map) {
		if (curr == null) return;
		map.put(curr.val, map.getOrDefault(curr.val, 0) + 1);
		searchBST(curr.left, map);
		searchBST(curr.right, map);
	}

}

//中序遍历-不使用额外空间，利用二叉搜索树特性

class Solution {
    ArrayList resList;
    int maxCount;
    int count;
    TreeNode pre;

    public int[] findMode(TreeNode root) {
        resList = new ArrayList<>();
        maxCount = 0;
        count = 0;
        pre = null;
        findMode1(root);
        int[] res = new int[resList.size()];
        for (int i = 0; i < resList.size(); i++) {
            res[i] = resList.get(i);
        }
        return res;
    }

    public void findMode1(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        findMode1(root.left);

        int rootValue = root.val;
        // 计数
        if (pre == null || rootValue != pre.val) {
            count = 1;
        } else {
            count++;
        }
        // 更新结果以及maxCount
        if (count > maxCount) {
            resList.clear();
            resList.add(rootValue);
            maxCount = count;
        } else if (count == maxCount) {
            resList.add(rootValue);
        }
        pre = root;

        findMode1(root.right);
    }
}

//迭代法

class Solution {
    public int[] findMode(TreeNode root) {
        TreeNode pre = null;
        Stack stack = new Stack<>();
        List result = new ArrayList<>();
        int maxCount = 0;
        int count = 0;
        TreeNode cur = root;
        while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
            if (cur != null) {
                stack.push(cur);
                cur =cur.left;
            }else {
                cur = stack.pop();
                // 计数
                if (pre == null || cur.val != pre.val) {
                    count = 1;
                }else {
                    count++;
                }
                // 更新结果
                if (count > maxCount) {
                    maxCount = count;
                    result.clear();
                    result.add(cur.val);
                }else if (count == maxCount) {
                    result.add(cur.val);
                }
                pre = cur;
                cur = cur.right;
            }
        }
        return result.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
    }
}

 

《236. 二叉树的最近公共祖先》

给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个节点 p、q，最近公共祖先表示为一个节点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”

示例 1：

输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
输出：3
解释：节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。

示例 2：

输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
输出：5
解释：节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

示例 3：

输入：root = [1,2], p = 1, q = 2
输出：1

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if (root == null || root == p || root == q) { // 递归结束条件
            return root;
        }

        // 后序遍历
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);

        if(left == null && right == null) { // 若未找到节点 p 或 q
            return null;
        }else if(left == null && right != null) { // 若找到一个节点
            return right;
        }else if(left != null && right == null) { // 若找到一个节点
            return left;
        }else { // 若找到两个节点
            return root;
        }
    }
}