代码随想录算法训练营第23期day20| 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

目录

一、（leetcode 530）二叉搜索树的最小绝对差

二、（leetcode 501）二叉搜索树中的众数

1.二叉搜索树

2.非二叉搜索树

思路

三、（leetcode 236）二叉树的最近公共祖先

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一、（leetcode 530）二叉搜索树的最小绝对差

力扣题目链接

状态：已AC，get了用一个pre节点记录cur节点的前一个节点

二叉搜索树采用中序遍历，其实就是一个有序数组

class Solution {
private:
vector vec;
void traversal(TreeNode* root) {
    if (root == NULL) return;
    traversal(root->left);
    vec.push_back(root->val); // 将二叉搜索树转换为有序数组
    traversal(root->right);
}
public:
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        vec.clear();
        traversal(root);
        if (vec.size() < 2) return 0;
        int result = INT_MAX;
        for (int i = 1; i < vec.size(); i++) { // 统计有序数组的最小差值
            result = min(result, vec[i] - vec[i-1]);
        }
        return result;
    }
};

 二叉搜素树中序遍历过程中，也可直接计算，需要用一个pre节点记录一下cur节点的前一个节点

class Solution {
private:
int result = INT_MAX;
TreeNode* pre = NULL;
void traversal(TreeNode* cur) {
    if (cur == NULL) return;
    traversal(cur->left);   // 左
    if (pre != NULL){       // 中
        result = min(result, cur->val - pre->val);
    }
    pre = cur; // 记录前一个
    traversal(cur->right);  // 右
}
public:
    int getMinimumDifference(TreeNode* root) {
        traversal(root);
        return result;
    }
};

二、（leetcode 501）二叉搜索树中的众数

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状态：非二叉搜索树的部分AC，二叉搜索树第一次涉及实时更新一个maxcount，需回顾

1.二叉搜索树

可以利用中序遍历方法来对重复元素进行检测，但是常规方法可能需要两次遍历，第一次统计出最大次数是多少，第二次找到出现这么多次数的元素。如果想一次遍历就可以得到结果，需要维护一个实时更新的最大值maxCount，并当它在更新时对答案数组进行清空操作（res.clear()）

class Solution {
private:
    int maxCount = 0; // 最大频率
    int count = 0; // 统计频率
    TreeNode* pre = NULL;
    vector result;
    void searchBST(TreeNode* cur) {
        if (cur == NULL) return ;

        searchBST(cur->left);       // 左
                                    // 中
        if (pre == NULL) { // 第一个节点
            count = 1;
        } else if (pre->val == cur->val) { // 与前一个节点数值相同
            count++;
        } else { // 与前一个节点数值不同
            count = 1;
        }
        pre = cur; // 更新上一个节点

        if (count == maxCount) { // 如果和最大值相同，放进result中
            result.push_back(cur->val);
        }

        if (count > maxCount) { // 如果计数大于最大值频率
            maxCount = count;   // 更新最大频率
            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
            result.push_back(cur->val);
        }

        searchBST(cur->right);      // 右
        return ;
    }

public:
    vector findMode(TreeNode* root) {
        count = 0;
        maxCount = 0;
        pre = NULL; // 记录前一个节点
        result.clear();

        searchBST(root);
        return result;
    }
};

2.非二叉搜索树

思路

把这个树都遍历，用map统计频率，把频率排个序，最后取前面高频的元素的集合

其中第二步的排序，在C++中如果使用std::map或者std::multimap可以对key排序，但不能对value排序。所以要把map转化数组即vector，再进行排序，vector里面放的是pair类型的数据，第一个int为元素，第二个int为出现频率。

class Solution {
private:

void searchBST(TreeNode* cur, unordered_map& map) { // 前序遍历
    if (cur == NULL) return ;
    map[cur->val]++; // 统计元素频率
    searchBST(cur->left, map);
    searchBST(cur->right, map);
    return ;
}
bool static cmp (const pair& a, const pair& b) {
    return a.second > b.second;
}
public:
    vector findMode(TreeNode* root) {
        unordered_map map; // key:元素，value:出现频率
        vector result;
        if (root == NULL) return result;
        searchBST(root, map);
        vector> vec(map.begin(), map.end());
        sort(vec.begin(), vec.end(), cmp); // 给频率排个序
        result.push_back(vec[0].first);
        for (int i = 1; i < vec.size(); i++) {
            // 取最高的放到result数组中
            if (vec[i].second == vec[0].second) result.push_back(vec[i].first);
            else break;
        }
        return result;
    }
};

三、（leetcode 236）二叉树的最近公共祖先

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后序遍历（左右中）就是天然的回溯过程，可以根据左右子树的返回值，来处理中节点的逻辑

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (root == q || root == p || root == NULL) return root;
        TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        if (left != NULL && right != NULL) return root;

        if (left == NULL && right != NULL) return right;
        else if (left != NULL && right == NULL) return left;
        else  { //  (left == NULL && right == NULL)
            return NULL;
        }
    }
};