LeetCode 501. Find Mode in Binary Search Tree （找到二叉搜索树的众数）

Given a binary search tree (BST) with duplicates, find all the mode(s) (the most frequently occurred element) in the given BST.

Assume a BST is defined as follows:

• The left subtree of a node contains only nodes with keys less than or equal to the node's key.
• The right subtree of a node contains only nodes with keys greater than or equal to the node's key.
• Both the left and right subtrees must also be binary search trees.

For example:
Given BST [1,null,2,2],

   1
    \
     2
    /
   2

return [2].

Note: If a tree has more than one mode, you can return them in any order.

Follow up: Could you do that without using any extra space? (Assume that the implicit stack space incurred due to recursion does not count).

---

题目标签：Tree

　　这道题目给了我们一个二叉搜索树，让我们找到树的众树 （出现最多的那个值），可以是一个众树，也可以有很多个。看完题目第一个想到用HashMap，但是发现题目最后follow up说不能用extra space。所以我们要另外考虑方法。二叉搜索树的特性，左边 <= 根 <= 右边，这道题目包括了等于。举一个例子：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  /      \

                                                                            5       13

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  /   \         \

                                                                        3     7       13

                                                                       /  \      \  

                                                                     2    3     9

 　　看这个例子，我们试着把它上下压缩一下， 就等于， 2 3 3 5 7 9 10 13 13 ，在纸上画的左右分开比较容易看清。发现这是一个有序的排列。如果我们可以遍历这个顺序的话，它是从小到大的，特点就是，一样的数字一定是连在一起的。这样我们就可以设一个count = 1，一个maxCount = 0 和一个pre Node， count是记录每一个数字的连续出现次数，如果大于maxCount 那就说明这个数字是新的mode，比起之前的数字。 maxCount 记录最大出现次数的mode。pre Node是上一个点的数字，当每次current 点和上一个点比较，是否两个数字相同，来判断需要count++，如果不相同，那就更新count = 1。

　　如何得到这个有序排列，可以通过inorder traversal 来实现，需要注意的是， Java 是 Pass by Value 的核心，所以pre node ， count 什么的，需要放在function 外面。

Java Solution:

Runtime beats 74.31%

完成日期：07/07/2017

关键词：Tree

关键点：inorder 遍历 （从小到大顺序）

 /**
  * Definition for a binary tree node.
  * public class TreeNode {
  *     int val;
  *     TreeNode left;
  *     TreeNode right;
  *     TreeNode(int x) { val = x; }
  * }
  */
 public class Solution
 {
     TreeNode pre = null;
     int cnt = 1;
     int max_cnt = 0;

     public int[] findMode(TreeNode root)
     {
         ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();

         inorder(root, res);

         int[] result = new int[res.size()];

         for(int i=0; i<result.length; i++)
             result[i] = res.get(i);

         return result;
     }

     public void inorder(TreeNode node, ArrayList<Integer> res)
     {
         if(node == null)
             return;

         inorder(node.left, res);
         // meaning this node has a previous node, need to compare them to determine cnt
         if(pre != null)
         {
             if(node.val == pre.val) // if this node has same value as pre's
                 cnt++;
             else // if this node has different value as pre's
                 cnt = 1;
         }

         // once cnt is greater max_cnt, meaning find a new mode, need to clear res;
         if(cnt > max_cnt)
         {
             max_cnt = cnt;
             res.clear();
             res.add(node.val);
         }
         else if(cnt == max_cnt) // cnt == max_cnt, meaning find a new mode that equal to pre mode.
             res.add(node.val);

         if(pre == null) // for first most left leaf node, its pre is null, set the first pre node
         {
             pre = new TreeNode(node.val);
         }
         else // if pre is not null, update this node's val each time
             pre.val = node.val;

         inorder(node.right, res);
     }
 }

参考资料：

http://www.cnblogs.com/grandyang/p/6436150.html

LeetCode 算法题目列表 - LeetCode Algorithms Questions List