力扣第530与783题 c++(暴力,加双指针优化) 附迭代版本

2023-10-12 09:01

本文主要是介绍力扣第530与783题 c++(暴力,加双指针优化) 附迭代版本,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

题目

530. 二叉搜索树的最小绝对差

783. 二叉搜索树节点最小距离

简单

相关标签

树   深度优先搜索   二叉搜索树   二叉树

给你一个二叉搜索树的根节点 root ,返回 树中任意两不同节点值之间的最小差值 。

差值是一个正数,其数值等于两值之差的绝对值。

简单

相关标签

给你一个二叉搜索树的根节点 root ,返回 树中任意两不同节点值之间的最小差值 。

差值是一个正数,其数值等于两值之差的绝对值。

示例 1:

输入:root = [4,2,6,1,3]
输出:1

示例 2:

输入:root = [1,0,48,null,null,12,49]
输出:1

提示:

  • 树中节点的数目范围是 [2, 104]
  • 0 <= Node.val <= 105

注意:本题与 783 力扣(LeetCode)官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台 相同

思路和解题方法一 (暴力)

  • 首先定义一个vector<int>类型的数组vec,用于存储二叉搜索树的中序遍历结果。
  • 使用递归的方式进行中序遍历:
    • 如果当前节点为空,直接返回。
    • 遍历左子树。
    • 将当前节点的值加入到vec中。
    • 遍历右子树。
  • 清空vec,并调用中序遍历函数traversal将二叉搜索树的节点按照升序存储到vec中。
  • 如果vec的大小小于2,说明节点数量不足以计算差值,返回0。
  • 初始化一个最小差值ans为INT_MAX。
  • 遍历vec,从第二个元素开始,计算当前元素与前一个元素的差值,并更新ans为较小的差值。
  • 返回最小差值ans

复杂度

        时间复杂度:

                O(n)

时间复杂度:O(n),其中 n 为二叉搜索树节点的个数。每个节点在中序遍历中都会被访问一次且只会被访问一次,因此总时间复杂度为 O(n)。

        空间复杂度

                O(n)

空间复杂度:O(n)。递归函数的空间复杂度取决于递归的栈深度,而栈深度在二叉搜索树为一条链的情况下会达到 O(n) 级别。

c++ 代码(暴力)

class Solution {
public:vector<int> vec; // 存储二叉搜索树中序遍历的结果// 中序遍历函数,将节点值按照升序存储到vec中void traversal(TreeNode *root){if(root == NULL) return ;// 中序遍历左子树traversal(root->left);// 将当前节点值加入vecvec.push_back(root->val);// 中序遍历右子树traversal(root->right);}// 计算二叉搜索树的最小差值int getMinimumDifference(TreeNode* root) {vec.clear(); // 清空vectraversal(root); // 进行中序遍历if(vec.size() < 2) return 0; // 如果节点数量小于2,返回0int ans = INT_MAX; // 初始最小差值为INT_MAXfor(int i = 1; i < vec.size(); i++) // 遍历vec,找到最小差值{ans = min(ans, vec[i] - vec[i-1]);}return ans;}
};

思路和解题方法二 (双指针)

  • 首先设置一个初始最小差值为INT_MAX,表示无穷大。
  • 使用中序遍历(左-根-右)遍历二叉搜索树。
  • 在遍历过程中,每次访问到一个节点时,计算当前节点与前一个节点值的差值,并更新最小差值ans。
  • 更新前一个节点pre为当前节点,以便进行下一个节点的差值计算。
  • 最后返回最小差值ans。

复杂度

        时间复杂度:

                O(n)

时间复杂度:O(n),其中 n 为二叉搜索树节点的个数。每个节点在中序遍历中都会被访问一次且只会被访问一次,因此总时间复杂度为 O(n)。

        空间复杂度

                O(n)

空间复杂度:O(n)。递归函数的空间复杂度取决于递归的栈深度,而栈深度在二叉搜索树为一条链的情况下会达到 O(n) 级别。

c++ 代码(双指针)

class Solution {
public:// 最小差值int ans = INT_MAX;// 前一个访问的节点TreeNode* pre = NULL;// 中序遍历函数void traversal(TreeNode *root){// 递归结束条件,遍历到空节点if(root == NULL) return ;// 中序遍历左子树traversal(root->left);// 计算当前节点与前一个节点的差值,并更新最小差值if(pre != NULL) ans = min(ans, root->val - pre->val);// 更新前一个节点为当前节点pre = root;// 中序遍历右子树traversal(root->right);}// 计算二叉搜索树的最小差值int getMinimumDifference(TreeNode* root) {// 进行中序遍历,计算最小差值traversal(root);// 返回最小差值return ans;}
};

c++迭代版本

  • 首先定义一个stack<TreeNode*>类型的栈st,用于存储二叉搜索树中的节点。
  • 初始化当前节点指针cur为根节点,前一个访问的节点指针pre为空,最小差值result为INT_MAX。
  • cur不为空或者栈不为空时,进入循环:
    • 如果cur不为空,将cur指向的节点入栈,并将cur指向其左子节点。
    • 如果cur为空,说明已经到达某个节点的左子树的末尾,此时需要弹出栈顶元素,并判断是否有前一个访问的节点,如果有,则更新最小差值result为当前节点与前一个节点值的差的最小值。接着将pre指向当前节点,将cur指向其右子节点。
  • 循环结束后,返回最小差值result

class Solution {
public:int getMinimumDifference(TreeNode* root) {stack<TreeNode*> st;TreeNode* cur = root; // 定义当前节点指针cur并初始化为根节点TreeNode* pre = NULL; // 前一个访问的节点指针pre为空int result = INT_MAX; // 初始最小差值为INT_MAXwhile (cur != NULL || !st.empty()) { // 当cur不为空或者栈不为空时,进入循环if (cur != NULL) { // 如果cur不为空st.push(cur); // 将当前节点入栈cur = cur->left; // 将当前节点指向其左子节点} else { // 如果cur为空,说明已经到达某个节点的左子树的末尾,需要弹出栈顶元素cur = st.top();st.pop();if (pre != NULL) { // 如果存在前一个访问的节点result = min(result, cur->val - pre->val); // 更新最小差值为当前节点与前一个节点值的差的最小值}pre = cur; // 将pre指向当前节点cur = cur->right; // 将当前节点指向其右子节点}}return result; // 返回最小差值}
};

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