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LeetCode-230-二叉搜索树中第K小的元素

二叉搜索树中第K小的元素

标题描画：给定一个二叉搜索树的根节点 root ，和一个整数 k ，请你设计一个算法查找其中第 k 个最小元素（从 1 开端计数）。

解法一：二叉树的中序遍历

二叉搜索树的特性即中序遍历结果就是节点的次第排列，所以经过中序遍历的方式来查找第k个最小元素，处置过程如下：

• 首先判别特殊情况，假设二叉树为空，说明没有第K小的节点，直接返回空；
• 中序遍历得到二叉搜索树的一切节点，是按次第排列的；
• 判别假设k大于二叉树的节点数，说明不存在第K小的节点，直接返回空；
• 返回第K小的节点。

解法一：二叉树的中序遍历

二叉搜索树的特性即中序遍历结果就是节点的顺序排列，所以通过中序遍历的方式来查找第k个最小元素，处理过程如下：

• 首先判断特殊情况，如果二叉树为空，说明没有第K小的节点，直接返回空；
• 中序遍历得到二叉搜索树的所有节点，是按顺序排列的；
• 判断如果k大于二叉树的节点数，说明不存在第K小的节点，直接返回空；
• 返回第K小的节点。

import com.kaesar.leetcode.TreeNode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class LeetCode_230 {
    public static int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
        // 如果二叉树为空，说明没有第K小的节点，直接返回空
        if (root == null) {
            return -1;
        }
        List<Integer> values = new ArrayList<>();

        // 中序遍历得到二叉搜索树的所有节点，是按顺序的
        inOrder(root, values);

        // 如果k大于二叉树的节点数，说明不存在第K小的节点，直接返回空
        if (k > values.size()) {
            return -1;
        }

        // 返回第K小的节点
        return values.get(k - 1);
    }

    /**
     * 二叉树的中序遍历
     *
     * @param root
     * @param values
     */
    private static void inOrder(TreeNode root, List<Integer> values) {
        if (root.left != null) {
            inOrder(root.left, values);
        }
        values.add(root.val);
        if (root.right != null) {
            inOrder(root.right, values);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 测试用例：
         *     3
         *   1   4
         *    2
         */
        TreeNode root = new TreeNode(3);
        root.left = new TreeNode(1);
        root.right = new TreeNode(4);
        root.left.right = new TreeNode(2);

        // 期望输出： 1
        System.out.println(kthSmallest(root, 1));
    }
}