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LeetCode--230.二叉搜尋樹中第K小的元素(JavaScript)

給定一個二叉搜尋樹,編寫一個函式 kthSmallest 來查詢其中第 k 個最小的元素。

說明:
你可以假設 k 總是有效的,1 ≤ k ≤ 二叉搜尋樹元素個數。

示例 1:

輸入: root = [3,1,4,null,2], k = 1
   3
  / \
 1   4
  \
   2
輸出: 1

示例 2:

輸入: root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
       5
      / \
     3   6
    / \
   2   4
  /
 1
輸出: 3

進階:
如果二叉搜尋樹經常被修改(插入/刪除操作)並且你需要頻繁地查詢第 k 小的值,你將如何優化 kthSmallest 函式?


思路

簡單版:

使用中序遍歷,轉換為陣列,此陣列便是遞增陣列,返回第 k-1 個元素即可。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = this.right = null;
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var kthSmallest = function(root,
k) { let res = [] const inorder = (root) => { if (root) { inorder(root.left); res.push(root.val); inorder(root.right); } } inorder(root); return res[k-1] };

進階版:

採用遞迴的方法,先求出根節點左子樹的所有節點數 leftNum,

  const count = (root) => {
    if (!root) {
      return
0; } else { return 1 + count(root.left) + count(root.right); } }
  1. leftNum < k - 1 , 說明第 k 個元素在根節點的右子樹中,遞迴返回 kthSmallest(root.right, k - leftNum - 1)
  2. leftNum = k - 1,說明第 k 個元素剛好是根節點,返回根節點的值即可
  3. leftNum > k - 1,說明第 k 個元素在根節點的左子樹中,遞迴返回kthSmallest(root.left, k)

使用遞迴的好處是不用額外空間,並且當樹頻繁修改時,也可以很好的適應。
全部程式碼:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = this.right = null;
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var kthSmallest = function(root, k) {
  const count = (root) => {
    if (!root) {
      return 0;
    } else {
      return 1 + count(root.left) + count(root.right);
    }
  }
  
  let leftNum = count(root.left);
  if (leftNum === k - 1) {
    return root.val;
  } else if (leftNum > k - 1) {
    return kthSmallest(root.left, k)
  } else {
    return kthSmallest(root.right, k - leftNum - 1)
  }
};