671. 二叉树中第二小的节点

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
• $1<=Node.val<=2^{31}-1$
• 对于树中每个节点 root.val == min(root.left.val, root.right.val)

思路：DFS

由root.val = min(root.left.val, root.right.val)，所以根节点一定是最小值，

要找所有节点中的 第二小的值，一定在根节点左右节点中第一个出现的不与根节点相等的值, 取最小值即为第二小的值。

代码：(Java、C++)

Java

/**
 * 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 {
    public int findSecondMinimumValue(TreeNode root) {
        if(root == null) return -1;
        int leftval = -1;
        int rightval = -1;
        if(root.left != null && root.left.val != root.val) {
            leftval = root.left.val;
        }else{
            leftval = findSecondMinimumValue(root.left);
        }
        if(root.right != null && root.right.val != root.val) {
            rightval = root.right.val;
        }else{
            rightval = findSecondMinimumValue(root.right);
        }
        if(leftval == -1) return rightval;
        if(rightval == -1) return leftval;
        
        return Math.min(leftval, rightval); 
    }
}

C++

/**
 * 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 findSecondMinimumValue(TreeNode* root) {
        if(root == NULL) return -1;
        int leftval = -1;
        int rightval = -1;
        if(root->left != NULL && root->left->val != root->val) {
            leftval = root->left->val;
        }else{
            leftval = findSecondMinimumValue(root->left);
        }
        if(root->right != NULL && root->right->val != root->val) {
            rightval = root->right->val;
        }else{
            rightval = findSecondMinimumValue(root->right);
        }
        if(leftval == -1) return rightval;
        if(rightval == -1) return leftval;
        
        return min(leftval, rightval); 
    }
};

运行结果：

复杂度分析：

• 时间复杂度：$O(n)$，其中 n 为树的结点数目，我们最多需要对整棵二叉树进行一次遍历。
• 空间复杂度：$O(n)$。递归栈最坏情况下需要$O(n)$的空间。

题目来源：力扣。

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