代码随想录:二叉树25-28

目录

501.二叉搜索树中的众树

题目

代码(普通二叉树)

代码(中序递归二叉搜索树)

代码(中序迭代二叉搜索树)

236.二叉树的最近公共祖先

题目

代码(递归法)

235.二叉搜索树的最近公共祖先

题目

代码(迭代法)

代码(递归法)


501.二叉搜索树中的众树

题目

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]

代码(普通二叉树)

class Solution {
    public int[] findMode(TreeNode root) {
        Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
        List<Integer> result = new ArrayList<>();

        if(root == null){
            return result.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray(); //把列表转为数组
        }
        inOrder(root,map);  //递归遍历二叉树,存到map中

        int max = 0;  //最大出现次数对应的key 
        int maxCount = 0;  //最大的value(出现次数)

        //遍历map,获取最大出现次数
        for(Map.Entry<Integer,Integer> entry : map.entrySet()){
            if(entry.getValue() > maxCount){
                maxCount = entry.getValue();
            }
        }
        //遍历map,把map中value=maxCount的key都加到list中
        for(Map.Entry<Integer,Integer> entry : map.entrySet()){
            if(entry.getValue() == maxCount){
                result.add(entry.getKey());
            }
        }
        return result.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray(); //返回数组
    }

    public void inOrder(TreeNode root,Map<Integer,Integer> map){
        if(root == null){
            return;
        }
        inOrder(root.left,map);
        map.put(root.val,map.getOrDefault(root.val,0) + 1);
        inOrder(root.right,map);
    }
}

代码(中序递归二叉搜索树)

class Solution {
    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //存放结果
    TreeNode pre = null;
    int count = 0;
    int maxCount = 0;
    public int[] findMode(TreeNode root) {
        inOrder(root);  //中序递归遍历
        return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();  //返回数组

    }
    public void inOrder(TreeNode root){
        //终止条件
        if(root == null){
            return;
        }

        //单层逻辑
        inOrder(root.left);   //左子树

        //处理中间节点
        if(pre == null || pre.val != root.val){ 
            count = 1;  //是第一个结点or前一个节点和当前节点值不同
        }
        else{
            count++;  //前一个节点和当前节点值相同
        }
        //如果count不变,list中不断加入
        if(count == maxCount){
            list.add(root.val);
        }
        //如果count更新为更大的值,重置list
        if(count > maxCount){
            maxCount = count;  //更新最大出现次数
            list.clear(); //清空列表
            list.add(root.val);  //把最大的值加入list
        }
        pre = root;

        inOrder(root.right);  //右子树
    }
}

代码(中序迭代二叉搜索树)

class Solution {
    public int[] findMode(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //存放结果
        TreeNode pre = null;
        int count = 0;
        int maxCount = 0;

        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        TreeNode cur = root;

        //中序迭代二叉树
        while(!stack.isEmpty() || cur != null){
            //cur一直走到最左下
            while(cur != null){
                stack.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            cur = stack.pop();
            if(pre == null || pre.val != cur.val){
                count = 1;
            }
            else{
                count++;
            }

            //如果count不变,list中不断加入
            if(count == maxCount){
                list.add(cur.val);
            }
            //如果count更新为更大的值,重置list
            if(count > maxCount){
                maxCount = count;  //更新最大出现次数
                list.clear(); //清空列表
                list.add(cur.val);  //把最大的值加入list
            }
            pre = cur;
            cur = cur.right;
        }
        return list.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();  //返回数组
    }
}

236.二叉树的最近公共祖先

题目

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 。

代码(后序递归法搜索整个树)

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        //终止条件
        if(root == null){
            return null;
        }
        if(root == p || root == q){
            return root;
        }

        //单层逻辑
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left,p,q); //左子树 
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right,p,q); //右子树

        //中间节点
        if(left == null && right == null){
            return null;
        }
        else if(left == null && right != null){
            return right;
        }
        else if(left != null && right == null){
            return left;
        }
        else{
            return root;
        }
    }
}

235.二叉搜索树的最近公共祖先

题目

给定一个二叉搜索树, 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 的两个结点 p、q,最近公共祖先表示为一个结点 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)。”

例如,给定如下二叉搜索树:  root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5]

示例 1:

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
输出: 6 
解释: 节点 2 和节点 8 的最近公共祖先是 6。

代码(迭代法)

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        //从上往下遍历,第一个满足值在[p,q]区间内的节点,就是最近公共祖先。
        while(true){
            //root太大,往左边走
            if(root.val > p.val && root.val > q.val){
                root = root.left;
            }
            //root太小,往右边走
            else if(root.val < p.val && root.val < q.val){
                root = root.right;
            }
            //root在[p,q]区间内,找到了第一个满足条件的就是最近公共祖先
            else{
                break;
            }
        }
        return root;
    }
}

代码(递归法搜索一条边)

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        //到左子树找公共祖先
        if(root.val > p.val && root.val > q.val){
            return lowestCommonAncestor(root.left,p,q);  //直接走左子树,右子树不要了
        }
        //到右子树找公共祖先
        if(root.val < p.val && root.val < q.val){
            return lowestCommonAncestor(root.right,p,q);  //直接走右子树,左子树不要了
        }
        return root;  //当前节点区间[p,q]之间,直接返回root
    }
}
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