110. Balanced Binary Tree

110. Balanced Binary Tree

Total Accepted: 100175  Total Submissions: 298232  Difficulty: Easy

Given a binary tree, determine if it is height-balanced.

For this problem, a height-balanced binary tree is defined as a binary tree in which the depth of 

the two subtrees of every node never differ by more than 1.

分析：

以下是错误答案。通过201/226个案例！

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int maxDepth(TreeNode* node) 
    {
        if(node==NULL)
            return 0;
        return 1+max(maxDepth(node->left),maxDepth(node->right));
    }
    bool isBalanced(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)
            return true;
        if(abs(maxDepth(root->left) - maxDepth(root->right)) > 1)//最高根的左子树和右子树节点高度差不能超过1
            return false;
        return true;    
    }
};

修改代码后（注意，依然错误）：通过案例，218/226

这一次真不知道错在哪里了！

class Solution {
public:
    int maxDepth(TreeNode* node) 
    {
        if(node==NULL)
            return 0;
        return 1+max(maxDepth(node->left),maxDepth(node->right));
    }
    int minDepth(TreeNode* node) 
    {
        if(node==NULL)
            return 0;
        return 1+min(minDepth(node->left),minDepth(node->right));
    }
    bool isBalanced(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)
            return true;
        int maxleft  = maxDepth(root->left);
        int maxright = maxDepth(root->right);
        int minright = minDepth(root->right);    
        int minleft  = minDepth(root->left);
        if(abs(maxleft-minright) > 1)//高度差不能超过1
            return false;
        if(abs(maxright-minleft) > 1)//高度差不能超过1
            return false;    
        if(abs(maxleft-minleft) > 1)//高度差不能超过1
            return false;
        if(abs(maxright-minleft) > 1)//高度差不能超过1
            return false;
        return true;    
    }
};

参考别人的分析：

题意：
给定一棵二叉树，判断是否是高度平衡的。
高度平衡的意思是，对于每一个节点，左子树跟右子树的高度最多相差1。
思路：

先写一个求高度的函数，递归的求该节点的高度，height(root) = 1 + max(height(root->left),height(root->right))。然后递归判断是否高度平衡，如果当前节点的左子树右子树高度相差小于1，那么递归判断左孩子与右孩子是否满足高度平衡。
以上。
代码如下：

class Solution {
public:
    bool isBalanced(TreeNode* root) {
        if(root == NULL)return true;
        int diff = depth(root->left) - depth(root->right);
        if( diff >= -1 && diff <= 1) return isBalanced(root->left) && isBalanced(root->right);
        else return false;
    }
    int depth(TreeNode* root){
        if(root == NULL)  return 0;
        else  return max(depth(root->left),depth(root->right)) + 1;
    }
};

以上代码会对同一个节点多次去求高度，算法的复杂度是需要遍历n个节点，并且求每个节点高度时需要平均探索lg(n)的高度，所以复杂度是O(nlgn)。所以我们应该对每个节点只求一次高度，很明显递归时是从下面的节点往上，上面的节点的高度是依靠下面的节点的高度的结果。在求根节点的高度的时候，会去递归求左右孩子的高度，然后取其中一个较大的值再加上1。其实在求左右孩子的高度的时候，可以判断左右子树是否平衡，如果不平衡的话返回高度值是-1代表子树不平衡，所以不是平衡的，那么递归会立即停止执行并向上继续返回-1。如果左右子树都平衡，再去查看左右子树的差值。这样子就不需要重复计算节点的高度。
以上。
代码如下：

class Solution {
public:
    bool isBalanced(TreeNode* root) {
        if(root == NULL)return true;
        return (checkHeight(root) > 0);
    }
    int checkHeight(TreeNode* root) {
        if(root == NULL)  return 0;
        int left = checkHeight(root->left);
        if(left == -1)  return -1;
        int right = checkHeight(root->right);
        if(right == -1)  return -1;
        int diff = left - right;
        if(diff > 1 || diff < -1)  return -1;
        return max(left, right) + 1;
    }

};

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