[LeetCode] Closest Binary Search Tree Value II 最近的二分搜索树的值之二
Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are closest to the target.
Note:
- Given target value is a floating point.
- You may assume k is always valid, that is: k≤ total nodes.
- You are guaranteed to have only one unique set of k values in the BST that are closest to the target.
Example:
Input: root = [4,2,5,1,3], target = 3.714286, and k = 2
4
/ \
2 5
/ \
1 3
Output: [4,3]
Follow up:
Assume that the BST is balanced, could you solve it in less than O(n) runtime (where n = total nodes)?
这道题是之前那道 Closest Binary Search Tree Value 的拓展,那道题只让找出离目标值最近的一个节点值,而这道题让找出离目标值最近的k个节点值,难度瞬间增加了不少,博主最先想到的方法是用中序遍历将所有节点值存入到一个一维数组中,由于二分搜索树的性质,这个一维数组是有序的,然后再在有序数组中需要和目标值最近的k个值就简单的多,参见代码如下:
解法一:
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k) {
vector<int> res, v;
inorder(root, v);
int idx = ;
double diff = numeric_limits<double>::max();
for (int i = ; i < v.size(); ++i) {
if (diff >= abs(target - v[i])) {
diff = abs(target - v[i]);
idx = i;
}
}
int left = idx - , right = idx + ;
for (int i = ; i < k; ++i) {
res.push_back(v[idx]);
if (left >= && right < v.size()) {
if (abs(v[left] - target) > abs(v[right] - target)) {
idx = right;
++right;
} else {
idx = left;
--left;
}
} else if (left >= ) {
idx = left;
--left;
} else if (right < v.size()) {
idx = right;
++right;
}
}
return res;
}
void inorder(TreeNode *root, vector<int> &v) {
if (!root) return;
inorder(root->left, v);
v.push_back(root->val);
inorder(root->right, v);
}
};
还有一种解法是直接在中序遍历的过程中完成比较,当遍历到一个节点时,如果此时结果数组不到k个,直接将此节点值加入结果 res 中,如果该节点值和目标值的差值的绝对值小于结果 res 的首元素和目标值差值的绝对值,说明当前值更靠近目标值,则将首元素删除,末尾加上当前节点值,反之的话说明当前值比结果 res 中所有的值都更偏离目标值,由于中序遍历的特性,之后的值会更加的遍历,所以此时直接返回最终结果即可,参见代码如下:
解法二:
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k) {
vector<int> res;
inorder(root, target, k, res);
return res;
}
void inorder(TreeNode *root, double target, int k, vector<int> &res) {
if (!root) return;
inorder(root->left, target, k, res);
if (res.size() < k) res.push_back(root->val);
else if (abs(root->val - target) < abs(res[] - target)) {
res.erase(res.begin());
res.push_back(root->val);
} else return;
inorder(root->right, target, k, res);
}
};
下面这种方法是上面那种方法的迭代写法,原理一模一样,参见代码如下:
解法三:
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k) {
vector<int> res;
stack<TreeNode*> s;
TreeNode *p = root;
while (p || !s.empty()) {
while (p) {
s.push(p);
p = p->left;
}
p = s.top(); s.pop();
if (res.size() < k) res.push_back(p->val);
else if (abs(p->val - target) < abs(res[] - target)) {
res.erase(res.begin());
res.push_back(p->val);
} else break;
p = p->right;
}
return res;
}
};
在来看一种利用最大堆来解题的方法,堆里保存的一个差值 diff 和节点值的 pair,中序遍历二叉树(也可以用其他遍历方法),然后对于每个节点值都计算一下和目标值之差的绝对值,由于最大堆的性质,diff 大的自动拍到最前面,维护k个 pair,如果超过了k个,就把堆前面大的 pair 删掉,最后留下的k个 pair,将 pair 中的节点值取出存入结果 res 中返回即可,参见代码如下:
解法四:
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k) {
vector<int> res;
priority_queue<pair<double, int>> q;
inorder(root, target, k, q);
while (!q.empty()) {
res.push_back(q.top().second);
q.pop();
}
return res;
}
void inorder(TreeNode *root, double target, int k, priority_queue<pair<double, int>> &q) {
if (!root) return;
inorder(root->left, target, k, q);
q.push({abs(root->val - target), root->val});
if (q.size() > k) q.pop();
inorder(root->right, target, k, q);
}
};
下面的这种方法用了两个栈,pre 和 suc,其中 pre 存小于目标值的数,suc 存大于目标值的数,开始初始化 pre 和 suc 的时候,要分别将最接近目标值的稍小值和稍大值压入 pre 和 suc,然后循环k次,每次比较 pre 和 suc 的栈顶元素,看谁更接近目标值,将其存入结果 res 中,然后更新取出元素的栈,依次类推直至取完k个数返回即可,参见代码如下:
解法五:
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k) {
vector<int> res;
stack<TreeNode*> pre, suc;
while (root) {
if (root->val <= target) {
pre.push(root);
root = root->right;
} else {
suc.push(root);
root = root->left;
}
}
while (k-- > ) {
if (suc.empty() || !pre.empty() && target - pre.top()->val < suc.top()->val - target) {
res.push_back(pre.top()->val);
getPredecessor(pre);
} else {
res.push_back(suc.top()->val);
getSuccessor(suc);
}
}
return res;
}
void getPredecessor(stack<TreeNode*> &pre) {
TreeNode *t = pre.top(); pre.pop();
if (t->left) {
pre.push(t->left);
while (pre.top()->right) pre.push(pre.top()->right);
}
}
void getSuccessor(stack<TreeNode*> &suc) {
TreeNode *t = suc.top(); suc.pop();
if (t->right) {
suc.push(t->right);
while (suc.top()->left) suc.push(suc.top()->left);
}
}
};
Github 同步地址:
https://github.com/grandyang/leetcode/issues/272
类似题目:
Closest Binary Search Tree Value
参考资料:
https://leetcode.com/problems/closest-binary-search-tree-value-ii/
LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)
[LeetCode] Closest Binary Search Tree Value II 最近的二分搜索树的值之二的更多相关文章
- [LeetCode] 272. Closest Binary Search Tree Value II 最近的二分搜索树的值之二
Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are closest t ...
- LeetCode Closest Binary Search Tree Value II
原题链接在这里:https://leetcode.com/problems/closest-binary-search-tree-value-ii/ 题目: Given a non-empty bin ...
- [LeetCode] Closest Binary Search Tree Value 最近的二分搜索树的值
Given a non-empty binary search tree and a target value, find the value in the BST that is closest t ...
- LeetCode Closest Binary Search Tree Value
原题链接在这里:https://leetcode.com/problems/closest-binary-search-tree-value/ Given a non-empty binary sea ...
- [Locked] Closest Binary Search Tree Value & Closest Binary Search Tree Value II
Closest Binary Search Tree Value Given a non-empty binary search tree and a target value, find the ...
- [LeetCode] 272. Closest Binary Search Tree Value II 最近的二叉搜索树的值 II
Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are closest t ...
- 272. Closest Binary Search Tree Value II
题目: Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are close ...
- [LeetCode#272] Closest Binary Search Tree Value II
Problem: Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are ...
- [leetcode]272. Closest Binary Search Tree Value II二叉搜索树中最近的值2
Given a non-empty binary search tree and a target value, find k values in the BST that are closest t ...
随机推荐
- Python笔记之不可不练
如果您已经有了一定的Python编程基础,那么本文就是为您的编程能力锦上添花,如果您刚刚开始对Python有一点点兴趣,不怕,Python的重点基础知识已经总结在博文<Python笔记之不可不知 ...
- Grunt学习使用
原文地址:Grunt学习使用必看 grunt简介神马的不多说,到处一大堆. 我只说说我已经实现了的代码. 按照官方的教程 相信已经配置好了,接下来说 package.json 和 Gruntfile. ...
- 前端打包构建工具grunt快速入门(大篇幅完整版)
打包的目的和意义就不用叙述了直接上干货 http://www.gruntjs.net/getting-started里面的教程也太简单了,需要下一番功夫去研究才行.本文将grunt打包的常用方法都用实 ...
- 我的runloop学习笔记
前言:公司项目终于忙的差不多了,最近比较闲,想起叶大说过的iOS面试三把刀,GCD.runtime.runloop,runtime之前已经总结过了,GCD在另一篇博客里也做了一些小总结,今天准备把ru ...
- zeroclipboard浏览器复制插件使用记录
一个简单例子: <html> <body> <button id="copy-button" data-clipboard-text="Co ...
- Visual Studio (VSIX,项目模板 )制作
下载Vsiual Studio 2012 SDK 下载地址:http://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=30668 提示:一定要注意 ...
- Entity Framework Plus 系列目录
Entity Framework Plus 系列文章计划的已经全部写完,可能还有其他功能没有写到,希望大家能够多动手,尝试一下使用,一定会给您带来一些帮助的.文章全部写完,也应该出一个目录方便查看,目 ...
- java集合你了解多少?
用了java集合这么久,还没有系统的研究过java的集合结构,今天亲自画了下类图,总算有所收获. 一.所有集合都实现了Iterable接口. Iterable接口中包含一个抽象方法:Iterator& ...
- python 添加tab补全
在平时查看Python方法用到tab补全还是很方便的. 1. mac 平台 配置如下: mac是类Unix平台,需要在添加一条配置内容到bash_profile 中(默认是没有这个文件,可以新建一个放 ...
- 记录一次bug解决过程:可维护性和性能优化
一.总结 使用某些变量的地方在2次以上的,强烈建议使用枚举值来维护变量,日后方便扩展. 查数据库的方法调用,能合并就净量去合并. 二.Bug描述 枚举变量的维护以及方法使用: public class ...