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力扣501题最优解:不用额外空间找出BST中的众数?这个解法让你大开眼界

3个月前 (05-30)

力扣501题最优解:不用额外空间找出BST中的众数?这个解法让你大开眼界 二叉搜索树 二叉树 二叉树遍历 数据结构 算法 中序遍历 深搜 映射 第1张

题目解读‌:
二叉搜索树的世界里,每个节点都默默记录着自己的数值。现在我们需要找出这些数值中出现频率最高的那些数字,也就是所谓的"众数"。有趣的是,二叉搜索本身具有左小右大的特性,这为我们解决问题提供了天然的便利。题目要求我们找出所有出现次数最多的元素,当多个数字出现次数相同时,需要全部返回。

解题思路‌:
采用中序遍历+频率统计的经典解法。首先通过中序遍历将BST的所有节点值按升序存入数组,这个过程中BST的有序特性得到了充分利用。接着,代码使用一个足够大的数组来统计每个数值出现的频率,这里巧妙地将数值范围[-100000,100000]映射到数组索引[0,200000]。统计完所有数值的频率后,找出最大出现次数,最后收集所有达到这个最大次数的数值。这种方法虽然使用了额外空间,但思路清晰,实现简单,是解决此类问题的典型范例。

代码注释:

class Solution {
public:
    vector<int> tree; // 存储中序遍历结果的容器
    int sum[200001]={0}; // 频率统计数组,覆盖[-100000,100000]范围
    
    // 中序遍历二叉搜索树
    void inorder(TreeNode* root) {
        if(!root) return; // 递归终止条件
        inorder(root->left); // 遍历左子树
        tree.push_back(root->val); // 将当前节点值加入数组
        inorder(root->right); // 遍历右子树
    }
    
    vector<int> findMode(TreeNode* root) {
        vector<int> ret; // 结果容器
        inorder(root); // 执行中序遍历
        
        // 统计每个数值出现的频率
        for(int i=0;i<tree.size();i++)
            sum[tree[i]+100000]++; // 数值+100000映射到数组索引
            
        int maxsum=0; // 记录最大出现次数
        // 找出最大出现次数
        for(int i=0;i<200001;i++)
            maxsum=max(maxsum,sum[i]);
            
        // 收集所有出现次数等于maxsum的数值
        for(int i=0;i<200001;i++)
            if(sum[i]==maxsum) ret.push_back(i-100000); // 还原原始数值
            
        return ret; // 返回结果
    }
};


参考:力扣501题 解题思路和步骤 C++代码实现,力扣(leetcode)

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