[数据结构与算法]671. 二叉树中第二小的节点

2021-07-27 LeetCode每日一题

链接：https://leetcode-cn.com/problems/second-minimum-node-in-a-binary-tree/

标签：二叉树、深度优先搜索

题目

给定一个非空特殊的二叉树，每个节点都是正数，并且每个节点的子节点数量只能为 2 或 0。如果一个节点有两个子节点的话，那么该节点的值等于两个子节点中较小的一个。

更正式地说，root.val = min(root.left.val, root.right.val) 总成立。

给出这样的一个二叉树，你需要输出所有节点中的第二小的值。如果第二小的值不存在的话，输出 -1 。

示例 1：

输入：root = [2,2,5,null,null,5,7]
输出：5
解释：最小的值是 2 ，第二小的值是 5 。

示例 2：

输入：root = [2,2,2]
输出：-1
解释：最小的值是 2, 但是不存在第二小的值。

提示：

• 树中节点数目在范围 [1, 25] 内
• 1 <= Node.val <= 231 - 1
• 对于树中每个节点 root.val == min(root.left.val, root.right.val)

分析

思路1：很常规的把所有的节点拿到，然后排序求解即可。

思路2：根据题意可知，根节点的值一点是最小的，所以我们可以在遍历过程中记录下第一个比根节点更小的值，然后后续让其他节点与此值比较，取更小的值，就是第二小的值。

编码

思路1：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public int findSecondMinimumValue(TreeNode root) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        dfs(sb, root);
        String[] str = sb.substring(0, sb.length() - 1).toString().split(",");
        int[] array = Arrays.stream(str).mapToInt(Integer::parseInt).toArray();
        Arrays.sort(array);
        int len = array.length;
        int min = array[0];
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            if (array[i] > min) {
                return array[i];
            }
        }

        return - 1;
    }

    private void dfs(StringBuilder sb, TreeNode node) {
        if (node.left == null && node.right == null) {
            sb.append(node.val).append(",");
            return;
        }

        dfs(sb, node.left);
        dfs(sb, node.right);
    }
}

击败率低得可怜。

思路2：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    int min = -1;
    public int findSecondMinimumValue(TreeNode root) {
        dfs(root, root.val);
        return min;
    }

    private void dfs(TreeNode node, int val) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        if (node.val != val) {
            // 第一个比根节点大的值
            if (min == -1) {
                min = node.val;
            } else {
                min = Math.min(min, node.val);
            }
            // 不需要往下搜索了，因为下面的值都比当前节点的值更大
            return;
        }

        dfs(node.left, val);
        dfs(node.right, val);
    }
}