题目描述
思路解析动画文字版
记住这套「中序升序、只比相邻、pre 记前驱、ans 取最小」,下面每帧都在套它。
准备 · BST 中序升序:这是一棵二叉搜索树。它的中序遍历(左、根、右)得到的是从小到大的有序序列,所以任意两点的最小差,必定落在排序后相邻的两个值之间。我们从根 50 出发,先一路向左,去找最小的那个节点。
下探 · 50 走向左孩子 30:还轮不到 50,因为它的左子树没走完。沿左边往下,走到左孩子 30,继续找更小、更靠左的节点。
下探 · 30 走向左孩子 10:还轮不到 30,因为它的左子树没走完。沿左边往下,走到左孩子 10,继续找更小、更靠左的节点。
访问 · 中序轮到 10:中序讲究左、根、右。10 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 10 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 10 是起点:10 是中序序列的第一个,也就是整棵树里最小的值。它前面没有前驱,做不了差,我们只把 pre 记成 10,等下一个节点来和它比。
访问 · 中序轮到 30:中序讲究左、根、右。30 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 30 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 30 减 10 = 20:轮到结算:用当前值 30 减去前驱 10,相邻差是 20。它比之前的最小差 无穷大 还小,把 ans 刷新成 20。 然后把 pre 更新成 30,继续往后走。
下探 · 30 走向右孩子 35:30 已经访问并结算完了,标成蓝色。按中序规矩,接着去它的右子树,走向右孩子 35,那边的值都比 30 大。
访问 · 中序轮到 35:中序讲究左、根、右。35 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 35 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 35 减 30 = 5:轮到结算:用当前值 35 减去前驱 30,相邻差是 5。它比之前的最小差 20 还小,把 ans 刷新成 5。 然后把 pre 更新成 35,继续往后走。
访问 · 中序轮到 50:中序讲究左、根、右。50 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 50 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 50 减 35 = 15:轮到结算:用当前值 50 减去前驱 35,相邻差是 15。它没比当前最小差 5 更小,ans 保持 5 不变。 然后把 pre 更新成 50,继续往后走。
下探 · 50 走向右孩子 80:50 已经访问并结算完了,标成蓝色。按中序规矩,接着去它的右子树,走向右孩子 80,那边的值都比 50 大。
下探 · 80 走向左孩子 70:还轮不到 80,因为它的左子树没走完。沿左边往下,走到左孩子 70,继续找更小、更靠左的节点。
访问 · 中序轮到 70:中序讲究左、根、右。70 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 70 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 70 减 50 = 20:轮到结算:用当前值 70 减去前驱 50,相邻差是 20。它没比当前最小差 5 更小,ans 保持 5 不变。 然后把 pre 更新成 70,继续往后走。
访问 · 中序轮到 80:中序讲究左、根、右。80 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 80 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 80 减 70 = 10:轮到结算:用当前值 80 减去前驱 70,相邻差是 10。它没比当前最小差 5 更小,ans 保持 5 不变。 然后把 pre 更新成 80,继续往后走。
下探 · 80 走向右孩子 90:80 已经访问并结算完了,标成蓝色。按中序规矩,接着去它的右子树,走向右孩子 90,那边的值都比 80 大。
访问 · 中序轮到 90:中序讲究左、根、右。90 的左子树已经全部走完,现在轮到它自己,把 90 记进中序序列。它就是当前升序序列里最新的一个。
结算 · 90 减 80 = 10:轮到结算:用当前值 90 减去前驱 80,相邻差是 10。它没比当前最小差 5 更小,ans 保持 5 不变。 然后把 pre 更新成 90,继续往后走。
完成 · 答案 = 5:中序序列是 10、30、35、50、70、80、90,确实从小到大。相邻差依次是 20、5、15、20、10、10,最小的是 30 和 35 之间的 5,这就是答案。我们没有两两枚举所有节点对,只靠 BST 中序有序、比了相邻几对就锁定了结果。
题目保证至少两个节点,不会空树。两节点时只有一个差;若出现相等的相邻值,最小差就是 0。
面试重点:和 530 同题、非 BST 要排序、以及迭代或 Morris 的空间优化。
参考代码
from __future__ import annotationsfrom typing import *from collections import *from functools import *from itertools import *from math import *from heapq import *from bisect import *class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = rightclass ListNode: def __init__(self, val=0, next=None): self.val = val self.next = next# 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 = rightclass Solution: def minDiffInBST(self, root: Optional[TreeNode]) -> int: def dfs(root: Optional[TreeNode]): if root is None: return dfs(root.left) nonlocal pre, ans ans = min(ans, root.val - pre) pre = root.val dfs(root.right) pre = -inf ans = inf dfs(root) return ans复杂度
- 时间:O(n),中序遍历每个节点恰好访问一次,每次只做一次减法和比较
- 空间:O(h),递归栈深 = 树高 h;最坏退化成链时 O(n),平衡时 O(log n)
易错点
面试追问把动画讲成自己的话
追问这题和 530「二叉搜索树的最小绝对差」是不是一样?
追问如果给的不是 BST,而是普通二叉树呢?
追问能不能不用递归、把空间压到 O(1)?
这道题到这就讲完了。动画和文字是同一套思路——别光看,关掉页面自己默写一遍。然后顺着主线继续:
叶子相似的树
LeetCode 872 · 简单 · 沿着 树套路 继续往下推进
把这道题真正学会,再走
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