230. 二叉搜索树中第K小的元素

题目-中等难度

给定一个二叉搜索树的根节点 root ，和一个整数 k ，请你设计一个算法查找其中第 k 个最小元素（从 1 开始计数）。

示例

示例 1：

输入：root = [3,1,4,null,2], k = 1
输出：1

示例 2：

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

提示：

• 树中的节点数为 n 。
• 1 <= k <= n <= 104
• 0 <= Node.val <= 104

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，你将如何优化算法？

来源：力扣（LeetCode）
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1. bfs

时间
32ms
击败 87.75%使用 Python 的用户
内存
20.12MB
击败 21.25%使用 Python 的用户

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):
    def kthSmallest(self, root, k):
        """
        :type root: TreeNode
        :type k: int
        :rtype: int
        """
        # 存储根节点到li列表
        li = [root]
        # 存储根节点值到vLi列表
        vLi = [root.val]
        # 当li列表不为空
        while li:
            # 获取当前节点
            a= li.pop()
            # 如果当前节点存在左节点, 添加左节点到li列表作为之后需要遍历的节点,
            # 同时添加节点值到vLi, 方便之后给节点值排序
            if a.left:
                li.append(a.left)
                vLi.append(a.left.val)
            # 如果当前节点存在右节点，添加右节点到li列表作为之后需要遍历的节点
            # 同样添加节点值到vLi
            if a.right:
                li.append(a.right)
                vLi.append(a.right.val)
        # 第k小的元素再索引k-1位置
        return sorted(vLi)[k-1]
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2. 中序遍历

时间
40ms
击败 49.13%使用 Python 的用户
内存
20.03MB
击败 51.12%使用 Python 的用户

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):
    def kthSmallest(self, root, k):
        """
        :type root: TreeNode
        :type k: int
        :rtype: int
        """
        # 创建栈
        s = []
        # 如果节点存在或者s不为空, 继续遍历
        while root or s:
            # 当节点存在
            while root:
                # 添加节点到s栈
                s.append(root)
                # 最左节点为最小值, 所以遍历到最左节点位置, 依次添加中途经过的节点到s栈
                root = root.left
            # 获取栈内最新添加的节点
            root = s.pop()
            # 次数-1
            k -= 1
            # 如果次数为0, 代表找到需求节点
            if k == 0:
                # 返回需求节点的值
                return root.val
            # 继续运行就代表没找到, 查询当前节点是否有右节点,
            # 有的话下一次遍历从右节点开始, 没有则继续遍历栈中元素
            root = root.right
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