原题链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-mode-in-binary-search-tree
题目内容如下:
给定一个有相同值的二叉搜索树(BST),找出 BST 中的所有众数(出现频率最高的元素)。
假定 BST 有如下定义:
- 结点左子树中所含结点的值小于等于当前结点的值
- 结点右子树中所含结点的值大于等于当前结点的值
- 左子树和右子树都是二叉搜索树
例如:
给定 BST [1,null,2,2],
1
\
2
/
2
返回[2].
提示:如果众数超过1个,不需考虑输出顺序
进阶:你可以不使用额外的空间吗?(假设由递归产生的隐式调用栈的开销不被计算在内)
二叉排序树,又称二叉搜索树、二叉排序树,由数据结构和题意可知任一结点的左子树所有节点都小于等于其值,而右子树所有节点都大于等于其值,当然最关键的性质在于,二叉排序树的中序遍历结果是有序的,二叉排序树的中序遍历结果是有序的,二叉排序树的中序遍历结果是有序的。因此,对于这个问题,应用此性质后就变得迎刃而解了:对二叉排序树找众数,就可以简化为对其中序遍历结果,譬如[1,2,3,3,3,4,4,7],即每个数出现的位置是连续的,对连续出现次数最多的数放在最终结果内。显而易见,如果不考虑额外空间,那么可以通过中序遍历的递归或非递归方法,将每次输出的结果(根节点值)保存在一个数组或队列等数据结构中,然后再依次遍历即可获得。
但进阶要求是不使用额外空间,但依然可以使用递归式,所以可以在动态地判断,而不是保留所有的输出结果:
设置用于保存临时结果的变量Res、MaxNum、CurNum、CurVal,意思如下。(题意中没有明确说明结点值的大小,默认为int)
变量名 | 类型 | 释义 |
Res | vector<int> | 保存当前所有众数 |
MaxNum | int | 当前Res对应的众数的出现次数 |
CurNum | int | 上一个结点值的出现次数 |
CurVal | int | 上一个结点值 |
在每一次递归获得当前结点的值时,按照顺序进行判断:
1.是否与上一结点(父节点)的值一致,如果一致,那么上一结点值出现的次数CurNum增1;否则,更新CurVal为当前结点的值,CurNum置为1。
2.更新后的CurNum是否大于MaxNum,如果大于,Res清空(已经有出现次数比目前出现次数最多的“临时众数”更多的数,那么新的数为“临时众数”),并把当前的CurVal放入Res中,MaxNum置为CurNum;如果等于,说明该结点值也是“临时众数”,并把当前的CurVal放入Res中。
这样直至递归结束,Res所含的数值即为最终结果。
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<int> Res;//储存众数
int MaxNum=0;//Res中储存的最大次数
int CurNum=0;//上次遍历数字出现次数
int CurVal=-1;//上次遍历数字
void LDR(TreeNode* root){
if(root==NULL){
return ;
}
else{
LDR(root->left);
int IterVal=root->val;//本次得到的值
if (IterVal!=CurVal){//如果本次的值与上一次的值不等
CurVal=IterVal;//更新
CurNum=1;
}
else{//相等则加一
CurNum+=1;
}
if (CurNum==MaxNum){//次数与最多次数相等,则放入
Res.push_back(CurVal);
}
else if (CurNum>MaxNum){//大于则重置
Res.clear();
MaxNum=CurNum;
Res.push_back(CurVal);
}
LDR(root->right);
}
}
vector<int> findMode(TreeNode* root) {
LDR(root);
return Res;
}
};