Medium | LeetCode 230. 二叉搜索树中第K小的元素

230. 二叉搜索树中第K小的元素

难度中等338

给定一个二叉搜索树，编写一个函数 kthSmallest 来查找其中第 k 个最小的元素。

说明：
你可以假设 k 总是有效的，1 ≤ k ≤ 二叉搜索树元素个数。

示例 1:

输入: root = [3,1,4,null,2], k = 1
   3
  / \
 1   4
  \
   2
输出: 1

示例 2:

输入: root = [5,3,6,2,4,null,null,1], k = 3
       5
      / \
     3   6
    / \
   2   4
  /
 1
输出: 3

进阶：
如果二叉搜索树经常被修改（插入/删除操作）并且你需要频繁地查找第 k 小的值，你将如何优化 kthSmallest 函数？

方法一： 中序递归遍历

class Solution {

    private int currentPos = 0;

    public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        int leftValue = kthSmallest(root.left, k);
        if (leftValue != 0) {
            return leftValue;
        }
        // 访问根节点
        currentPos++;
        if (currentPos == k) {
            return root.val;
        }
        // 遍历右子树
        int rightValue = kthSmallest(root.right, k);
        if (rightValue != 0) {
            return rightValue;
        }
        return 0;
    }
}

方法二： 中序非递归遍历

public int kthSmallest(TreeNode root, int k) {
    if (root == null) {
        return -1;
    }
    Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
    TreeNode currentNode = root;
    while (currentNode != null || !stack.isEmpty()) {
        while (currentNode != null) {
            stack.push(currentNode);
            currentNode = currentNode.left;
        }
        // 访问根节点
        currentNode = stack.pop();
        k--;
        if (k == 0) {
            return currentNode.val;
        }
        // 遍历右子树
        currentNode = currentNode.right;
    }
    return -1;
}