783. Minimum Distance Between BST Nodes

題目描述和難度

• 題目描述：

給定一個二叉搜尋樹的根結點 root, 返回樹中任意兩節點的差的最小值。

示例：

輸入: root = [4,2,6,1,3,null,null]
輸出: 1
解釋:
注意，root是樹結點物件(TreeNode object)，而不是陣列。

給定的樹 [4,2,6,1,3,null,null] 可表示為下圖:

          4
        /   \
      2      6
     / \    
    1   3  

最小的差值是 1, 它是節點1和節點2的差值, 也是節點3和節點2的差值。

注意：

1. 二叉樹的大小範圍在 2 到 100。
2. 二叉樹總是有效的，每個節點的值都是整數，且不重複。

思路分析

求解關鍵：最容易想到的就是得到中序遍歷陣列，然後得到最小距離。不過我們也可以在中序遍歷的時候，就進行比較得到最小距離，這樣空間複雜度就可以降至常數級別。

參考解答

參考解答1

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    TreeNode(int
 
 x) {
        val = x;
    }
}

public class Solution {

    // 我起初的思路是使用中續遍歷，返回最小值

    public int minDiffInBST(TreeNode root) {
        List<Integer> inOrderList = new ArrayList<>();
        inOrder(root, inOrderList);

        int len = inOrderList.size();
        int ret = Integer.MAX_VALUE;
        for
 
 (int i = 0; i < len - 1; i++) {
            ret = Math.min(ret, inOrderList.get(i + 1) - inOrderList.get(i));
        }
        return ret;
    }

    private void inOrder(TreeNode node, List<Integer> inOrderList) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        inOrder(node.left, inOrderList);
        inOrderList.add(node.val);
        inOrder(node.right, inOrderList);
    }
}

參考解答2

public class Solution2 {

    public int minDiffInBST(TreeNode root) {
        // 設定為 Integer 是為了檢測出沒有賦值的情況
        Integer[] preVal = new Integer[1];
        int[] ret = new int[]{Integer.MAX_VALUE};
        inOrder(root,preVal,ret);
        return ret[0];
    }

    private void inOrder(TreeNode node, Integer[] preVal, int[] ret) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        inOrder(node.left, preVal, ret);
        if (preVal[0] != null) {
            int diff = node.val - preVal[0];
            ret[0] = Math.min(ret[0], diff);
        }
        // 注意，在這個位置更新之前的值
        preVal[0] = node.val;
        inOrder(node.right, preVal, ret);
    }
}