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671. 二叉树中第二小的节点

题目描述

给定一个非空特殊的二叉树，每个节点都是正数，并且每个节点的子节点数量只能为 2 或 0。如果一个节点有两个子节点的话，那么该节点的值等于两个子节点中较小的一个。

更正式地说，即 root.val = min(root.left.val, root.right.val) 总成立。

给出这样的一个二叉树，你需要输出所有节点中的 第二小的值 。

如果第二小的值不存在的话，输出 -1 。

 

示例 1：

输入：root = [2,2,5,null,null,5,7]
输出：5
解释：最小的值是 2 ，第二小的值是 5 。

示例 2：

输入：root = [2,2,2]
输出：-1
解释：最小的值是 2, 但是不存在第二小的值。

 

提示：

  • 树中节点数目在范围 [1, 25] 内
  • 1 <= Node.val <= 231 - 1
  • 对于树中每个节点 root.val == min(root.left.val, root.right.val)

解法

方法一：DFS

直接 DFS 遍历二叉树，找到大于 root.val 的最小值。若不存在，则返回 -1。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 是二叉树的节点数。

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# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def findSecondMinimumValue(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        def dfs(root):
            if root:
                dfs(root.left)
                dfs(root.right)
                nonlocal ans, v
                if root.val > v:
                    ans = root.val if ans == -1 else min(ans, root.val)

        ans, v = -1, root.val
        dfs(root)
        return ans

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    private int ans = -1;

    public int findSecondMinimumValue(TreeNode root) {
        dfs(root, root.val);
        return ans;
    }

    private void dfs(TreeNode root, int val) {
        if (root != null) {
            dfs(root.left, val);
            dfs(root.right, val);
            if (root.val > val) {
                ans = ans == -1 ? root.val : Math.min(ans, root.val);
            }
        }
    }
}

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int ans = -1;

    int findSecondMinimumValue(TreeNode* root) {
        dfs(root, root->val);
        return ans;
    }

    void dfs(TreeNode* root, int val) {
        if (!root) return;
        dfs(root->left, val);
        dfs(root->right, val);
        if (root->val > val) ans = ans == -1 ? root->val : min(ans, root->val);
    }
};

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func findSecondMinimumValue(root *TreeNode) int {
    ans, v := -1, root.Val
    var dfs func(*TreeNode)
    dfs = func(root *TreeNode) {
        if root == nil {
            return
        }
        dfs(root.Left)
        dfs(root.Right)
        if root.Val > v {
            if ans == -1 || ans > root.Val {
                ans = root.Val
            }
        }
    }
    dfs(root)
    return ans
}

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @return {number}
 */
var findSecondMinimumValue = function (root) {
    let ans = -1;
    const v = root.val;
    function dfs(root) {
        if (!root) {
            return;
        }
        dfs(root.left);
        dfs(root.right);
        if (root.val > v) {
            if (ans == -1 || ans > root.val) {
                ans = root.val;
            }
        }
    }
    dfs(root);
    return ans;
};

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