Note

BST에서 k번째 작은 값 원리를 적용해, 중위 순회로 오름차순을 만들고 k개만 채운 뒤 k번째(1-indexed) 값을 반환하는 코드 구조를 설명합니다.


문제 링크


문제 요약

  • 입력: BST의 root, 정수 k (1 ≤ k ≤ n)
  • 출력: 노드 값들 중 k번째로 작은 값 (1-indexed)
  • BST: 이진 탐색 트리 (왼쪽 < 루트 < 오른쪽)

전체 코드

class Solution:
    def kthSmallest(self, root: Optional[TreeNode], k: int) -> int:
        arr = []
 
        def trav(node):
            if len(arr) == k:
                return
            if node.left:
                trav(node.left)
            arr.append(node.val)
            if node.right:
                trav(node.right)
 
        trav(root)
        return arr[k - 1]

코드 구조 설명

1. 값 수집용 리스트

arr = []
  • 중위 순회로 방문한 노드 값을 오름차순으로 쌓는 리스트
  • 최대 k개만 채우고 나면 더 이상 순회하지 않음 (조기 종료)

2. 중위 순회 (trav)

def trav(node):
    if len(arr) == k:
        return
    if node.left:
        trav(node.left)
    arr.append(node.val)
    if node.right:
        trav(node.right)
단계의미
len(arr) == k이미 k개 수집됨 → 더 볼 필요 없이 return
trav(node.left)왼쪽 서브트리 먼저 (더 작은 값들)
arr.append(node.val)현재 노드 값을 오름차순 순서로 추가
trav(node.right)오른쪽 서브트리 (더 큰 값들)

순서가 왼쪽 → 현재 → 오른쪽이므로 BST에서 오름차순이 됩니다.


3. 조기 종료

if len(arr) == k:
    return
  • 함수 시작 시에 체크하므로, 새 노드를 방문하기 전에 “이미 k개 찼는지” 확인
  • k개가 찼으면 그 서브트리는 더 들어가지 않고 return
  • 결과적으로 arr에는 정확히 k개의 값이 들어가고, arr[k-1] 이 k번째 작은 값(1-indexed)이 됨

4. 정답 반환

trav(root)
return arr[k - 1]
  • trav(root)로 중위 순회를 하며 최대 k개까지 arr에 채움
  • 1-indexed이므로 k번째 작은 값은 arr[k - 1]

데이터 흐름 요약

단계역할
arr중위 순회로 얻은 오름차순 값들 (최대 k개)
trav왼쪽 → 현재 노드 → 오른쪽 순서로 방문
len(arr)==kk개 채우면 더 이상 재귀하지 않고 return
arr[k-1]k번째 작은 값 (1-indexed)

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

중위 순회 순서: 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6
k=3이므로 1, 2, 3을 넣고 (필요하면 더 넣지만) 3번째 작은 값 = 3return 3


시간·공간 복잡도

  • 시간: O(k) ~ O(n) — 조기 종료로 k개만 방문할 수 있고, 최악은 전체 노드 n
  • 공간: O(h) 재귀 스택 (h = 트리 높이), arr는 O(k)

관련 문서