代码随想录27期|Python|Day21|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
特别需要注意题目中给的隐藏信息（比如这里的BST）
530. 二叉搜索树的最小绝对差
前两个是BST的经典递归模版解法，后面一个迭代的解法可以当作BST的一般迭代规则。
转换成数组
根据一般的递归模版
def traversal(self, root):
if not root:
return
self.traversal(root.left)
self.vec.append(root.val)
self.traversal(root.right)在根据Day20的查找元素for循环的方法进行数组的遍历。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
class Solution(object):
def __init__(self):
self.vec = []
def getMinimumDifference(self, root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: int
"""
self.vec = []
result = float('inf')
self.traversal(root)
# 在有序数组里面，最小值只可能是相邻的
for i in range(1, len(self.vec)):
if self.vec[i] - self.vec[i - 1] <= result:
result = self.vec[i] - self.vec[i - 1]
return result
def traversal(self, root):
if not root:
return
self.traversal(root.left)
self.vec.append(root.val)
self.traversal(root.right)设定+更新最小值
在查找BST的基础上加入更新全局最小值的操作。
注意if pre is not None的判断语句用来排除初始化情况。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
class Solution(object):
def __init__(self):
self.min_value = float('inf') # 初始化为最大的int之外的数字
self.pre = None
def getMinimumDifference(self, root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: int
"""
# 递归法
self.traversal_2(root)
return self.min_value
def traversal_2(self, root):
if not root:
return
self.traversal_2(root.left)
if self.pre is not None:
self.min_value = min(self.min_value, root.val - self.pre.val)
self.pre = root
self.traversal_2(root.right)迭代法（BST的一般迭代过程）
def getMinimumDifference(self, root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: int
"""
# 迭代法
stack = []
pre = None
cur = root
global_min = float('inf')
# 当前不是空节点或者栈里还有没有遍历完的元素的时候
while cur is not None or len(stack) > 0:
# 遍历所有的左侧节点（先找最小值）
if cur is not None:
stack.append(cur)
cur = cur.left
else:
# 依次回溯
cur = stack.pop()
if pre is not None:
global_min = min(global_min, cur.val - pre.val)
pre = cur
cur = cur.right
return global_min其中注意到和找最小值递归类似，都存在一个固定的模版函数体：
"""
左侧节点处理
"""
if pre is not None:
global_min = min(global_min, cur.val - pre.val)
pre = cur
"""
右侧节点处理
"""从这个过程我们也可以看出，右侧节点的处理仅仅是完成了一个位置的移动，所以我们不妨只从左侧子树的遍历（斜着遍历）看一个BST。
501. 二叉搜索树中的众数
字典+for循环遍历（算两遍）
先找到频率对应的字典，然后找频率的最大值。
缺点是对于时间要求比较高。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
from collections import defaultdict
class Solution(object):
def BSTsearch(self, cur, freq_map):
if cur is None:
return
freq_map[cur.val] += 1 # 统计出现频率
self.BSTsearch(cur.left, freq_map)
self.BSTsearch(cur.right, freq_map)
def findMode(self, root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: List[int]
"""
# 字典统计+算两遍
freq_map = defaultdict(int) # 初始化字典
res = []
if not root:
return res
self.BSTsearch(root, freq_map)
# 取出最大值
max_freq = max(freq_map.values())
for key, freq in freq_map.items():
if freq == max_freq: # 算两遍找最大值
res.append(key)
return resBST性质搜索+双指针
利用BST性质，相同的字符（如果存在）必定是连续的（单调性），所以只需要算连续出现的频率即可。
需要注意：res结果保存树数组在找到新的最大频率之后需要进行及时的更新。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
from collections import defaultdict
class Solution(object):
def __init__(self):
self.res = []
self.pre = None
self.max_freq = 0
self.cur_freq = 0
def findMode(self, root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: List[int]
"""
# 双指针
self.BSTsearch_2(root)
return self.res
def BSTsearch_2(self, cur):
if not cur:
return
self.BSTsearch_2(cur.left)
if self.pre is None: # 前一个节点是空节点说明现在的节点是叶子节点，初始化为1
self.cur_freq = 1
elif cur.val == self.pre.val: # 和前一个节点相等 + 1
self.cur_freq += 1
else: # 和前一个节点不相等，初始化为1
self.cur_freq = 1
self.pre = cur
if self.cur_freq == self.max_freq:
self.res.append(cur.val)
elif self.cur_freq > self.max_freq:
# 注意全局变量的更新，特别是答案数组的更新
self.max_freq = self.cur_freq
self.res = [cur.val]
self.BSTsearch_2(cur.right)
return 236. 二叉树的最近公共祖先
注意题目条件：所有的数值都不相同。
一个基本的思路：只要找到了距离p、q深度最小的一个节点，使得其左右节点有一个包含p、q中的某一个，那么这个节点就是要找的节点。
但是遇到一个问题：如果另外一个节点不在这个根节点的子树里面。这是需要运用到递归的思想，也就是返回值是返回给上一层根节点的值，也就是root是返回给上一层root的，在上一个函数当中还会进一步递归。
这里引入一个返回值实际上是root的“标记值”的概念：只在一个当前root的子树当中找到了一个目标值，也就意味着上一层的root被标记为这个root的值，在上一层的root左右子树没有找到另外一个值的时候，更新标记的root为上一层，再往上返回递归。其实也就是一个回溯的过程。
这个过程的实现体现在以下的函数结构当中：
if left != None and right != None: # 当前左右都找到，返回当前节点（就是要找的）
return root
# 左或者右没找到，返回找到的那个给中间节点（代表这个子树包含了其中一个）
if left == None and right != None:
return right
elif left != None and right == None:
return left
else: # 其他情况说明不在这个子树里
return None也可以简化为：
if left is not None and right is not None:
return root
if left is None:
return right
return left本题需要从p、q（也就是底层）出发，向上找根节点，所以顺序采用的是后序遍历+回溯的方法。
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None
class Solution(object):
def lowestCommonAncestor(self, root, p, q):
"""
:type root: TreeNode
:type p: TreeNode
:type q: TreeNode
:rtype: TreeNode
"""
# 终止条件：当前节点是空 或者 找到了p、q中的一个节点
if not root:
return root
elif root == p or root == q:
return root
# 左右遍历
left = self.lowestCommonAncestor(root.left, p, q)
right = self.lowestCommonAncestor(root.right, p, q)
# 中间节点处理
if left != None and right != None: # 当前左右都找到，返回当前节点（就是要找的）
return root
# 左或者右没找到，返回找到的那个给中间节点（代表这个子树包含了其中一个）
if left == None and right != None:
return right
elif left != None and right == None:
return left
else: # 其他情况说明不在这个子树里
return None还有一个困惑：为什么一定要遍历整个树？是否只需要找到一个路径就返回？
实际上不可以，因为往上返回的值是依赖左右子树搜索的反馈进行的，也就是说需要左右子树的返回结果的时候，即使是“找到一个满足条件的即可”也需要遍历整个树。
OMG第21天完结