一【题目类别】

深度优先搜索

二【题目难度】

简单

三【题目编号】

671.二叉树中第二小的节点

四【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 。

五【题目示例】

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。

六【解题思路】

分析题目后我们可以发现，根节点值是整个二叉树中最小的，因为它是左右子树值的最小值，所以我们可以将题目转化为求左右子树的最小值，这样问题思路就清晰了：
- 如果在遍历过程中有某个节点值大于根节点值，直接返回即可，因为按顺序遍历下来，第一个遇到的大于根结点值的节点值肯定是最小的
- 然后获取左右子树的最小值
- 如果左右子树的最小值都存在，按照题目要求，我们要取整棵树中第二小的值，所以返回两者中最小的
- 如果左右子树的最小值都不存在，按照题目要求，返回-1
- 如果左右子树的最小值有一个不存在，按照题目要求，返回另一个存在的，也就是返回两者中的最大值
最后返回结果即可

七【题目提示】

$树中节点数目在范围 [1, 25] 内$
$1 <= Node.val <= 2^{31} - 1$
$对于树中每个节点 roo t . v a l == min (roo t . l e f t . v a l, roo t . r i g h t . v a l)$

八【时间频度】

时间复杂度： $O (n)$ ，其中 $n$ 为传入二叉树的节点个数
空间复杂度： $O (n)$ ，其中 $n$ 为传入二叉树的节点个数

九【代码实现】

Java语言版

class Solution {
    public int dfs(TreeNode root,int minVal){
        if(root == null){
            return -1;
        }
        if(root.val > minVal){
            return root.val;
        }
        int left = dfs(root.left,minVal);
        int right = dfs(root.right,minVal);
        if(left >= 0 && right >= 0){
            return Math.min(left,right);
        }
        return Math.max(left,right);
    }

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

C语言版

int dfs(struct TreeNode* root,int minVal)
{
    if(root == NULL)
    {
        return -1;
    }
    if(root->val > minVal)
    {
        return root->val;
    }
    int left = dfs(root->left,minVal);
    int right = dfs(root->right,minVal);
    if(left >= 0 && right >= 0)
    {
        return fmin(left,right);
    }
    return fmax(left,right);
}

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

Python语言版

class Solution:
    def findSecondMinimumValue(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        def dfs(root,minVal):
            if root is None:
                return -1
            if root.val > minVal:
                return root.val
            left = dfs(root.left,minVal)
            right = dfs(root.right,minVal)
            if left >= 0 and right >= 0:
                return min(left,right)
            return max(left,right)
        return dfs(root,root.val)

C++语言版

class Solution {
public:

    int dfs(TreeNode* root,int minVal)
    {
        if(root == nullptr)
        {
            return -1;
        }
        if(root->val > minVal)
        {
            return root->val;
        }
        int left = dfs(root->left,minVal);
        int right = dfs(root->right,minVal);
        if(left >= 0 && right >= 0)
        {
            return min(left,right);
        }
        return max(left,right);
    }

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