LeetCode - #230 二叉搜索树中第 K 小的元素

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前言

我们社区陆续会将顾毅（Netflix 增长黑客，《iOS 面试之道》作者，ACE 职业健身教练。）的 Swift 算法题题解整理为文字版以方便大家学习与阅读。

LeetCode 算法到目前我们已经更新到 229 期，我们会保持更新时间和进度（周一、周三、周五早上 9:00 发布），每期的内容不多，我们希望大家可以在上班路上阅读，长久积累会有很大提升。

不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海，Swift社区 伴你前行。如果大家有建议和意见欢迎在文末留言，我们会尽力满足大家的需求。

难度水平：中等

1. 描述

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 开始计数）。

2. 示例

示例 1

输入：root = [3,1,4,null,2], k = 1
输出：1

示例 2

输入：root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
输出：3

提示：

• 树中的节点数为 n 。
• 1 <= k <= n <= 10^4
• 0 <= Node.val <= 10^4

进阶： 如果二叉搜索树经常被修改（插入/删除操作）并且你需要频繁地查找第 k 小的值，你将如何优化算法？

3. 答案

/**
 * 
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public var val: Int
 *     public var left: TreeNode?
 *     public var right: TreeNode?
 *     public init(_ val: Int) {
 *         self.val = val
 *         self.left = nil
 *         self.right = nil
 *     }
 * }
 */

 class KthSmallestElementBST {
    func kthSmallest(_ root: TreeNode?, _ k: Int) -> Int {
        var stack = [TreeNode](), currentNode = root, k = k
        
        while !stack.isEmpty || currentNode != nil {
            if currentNode != nil {
                stack.append(currentNode!)
                currentNode = currentNode!.left
            } else {
                let node = stack.removeLast()
                k -= 1
                
                if k == 0 {
                    return node.val
                }
                
                currentNode = node.right
            }
        }
        
        return -1
    }
}

• 主要思想：使用栈进行顺序遍历，跟踪 k 找到答案。
• 时间复杂度：O(n)
• 空间复杂度：O(n)

该算法题解的仓库：LeetCode-Swift

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