Python LeetCode 230：二叉搜索树中第 K 小的元素

2023-12-16 00:00:20

问题

给定一个二叉搜索树（BST）的根节点 root 和一个整数 k，返回该二叉搜索树中第 k 小的元素。

解法一：递归

我们采用递归的方式来解决这个问题。我们首先在左子树中查找第 k 小的元素，如果找到则直接返回。否则，我们在右子树中查找第 k - （左子树节点数）小的元素，找到则直接返回。否则，我们就返回根节点的值。

def kthSmallest(root, k):
    def inorder(node):
        if not node:
            return
        inorder(node.left)
        self.count += 1
        if self.count == k:
            self.res = node.val
            return
        inorder(node.right)

    self.count = 0
    self.res = None
    inorder(root)
    return self.res

解法二：基于栈

我们也可以使用基于栈的方法来解决这个问题。我们首先将根节点压入栈中。然后，我们重复以下步骤，直到栈为空：

弹出栈顶元素 node。
如果 node 的左子树不为空，则将 node 的左子树的根节点压入栈中。
如果 node 的右子树不为空，则将 node 的右子树的根节点压入栈中。

当栈为空时，我们返回栈顶元素的值，即第 k 小的元素。

def kthSmallest(root, k):
    stack = []
    while root or stack:
        while root:
            stack.append(root)
            root = root.left
        root = stack.pop()
        k -= 1
        if k == 0:
            return root.val
        root = root.right

    return None

示例

root = TreeNode(5)
root.left = TreeNode(3)
root.right = TreeNode(6)
root.left.left = TreeNode(2)
root.left.right = TreeNode(4)
root.right.right = TreeNode(7)

k = 3

result = kthSmallest(root, k)

print(result)  # 输出：4