算法训练day16||104.二叉树的最大深度|111.二叉树的最小深度|222.完全二叉树的节点个数

104.二叉树的最大深度

二叉树的深度:从根节点(1)开始到叶子节点的距离

二叉树的高度:从叶子节点(1)开始到某个节点的距离

思路:

求二叉树的最大高度(后序遍历)等同于求二叉树的最大深度(前序遍历),求二叉树的最大高度就要用到后序遍历,为什么要用后续遍历呢?因为需要先遍历左右子节点的高度,才能比较得出当前节点的最大高度。

递归三部曲:

1.确定返回值的类型和参数:因为是求最大深度,所以返回值是int类型,因为涉及到遍历操作,所以参数中一定要有二叉树的根节点root.

int getdepth(treenode* node)

2.判断递归的终止条件:如果遍历到node=null时,递归终止,return 0,0代表高度

if (node == NULL) return 0;

3.单层循环逻辑:

int leftdepth = getdepth(node->left);       // 左
int rightdepth = getdepth(node->right);     // 右
int depth = 1 + max(leftdepth, rightdepth); // 中
return depth;

整体代码:

class solution {
public:
    int getdepth(treenode* node) {
        if (node == NULL) return 0;
        int leftdepth = getdepth(node->left);       // 左
        int rightdepth = getdepth(node->right);     // 右
        int depth = 1 + max(leftdepth, rightdepth); // 中
        return depth;
    }
    int maxdepth(treenode* root) {
        return getdepth(root);
    }
};

迭代法:层序遍历也可以写(多加个depth变量就可以)

111.二叉树的最小深度

求二叉树的最小深度和求二叉树的最大深度类似,不过有坑,不能单纯只修改max改成min.

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。注意是叶子节点

什么是叶子节点,左右孩子都为空的节点才是叶子节点!

代码部分:

class Solution {
public:
    int getDepth(TreeNode* node) {
        if (node == NULL) return 0;
        int leftDepth = getDepth(node->left);           // 左
        int rightDepth = getDepth(node->right);         // 右
                                                        // 中
        // 当一个左子树为空,右不为空,这时并不是最低点
        if (node->left == NULL && node->right != NULL) { 
            return 1 + rightDepth;
        }   
        // 当一个右子树为空,左不为空,这时并不是最低点
        if (node->left != NULL && node->right == NULL) { 
            return 1 + leftDepth;
        }
        int result = 1 + min(leftDepth, rightDepth);
        return result;
    }

    int minDepth(TreeNode* root) {
        return getDepth(root);
    }

222.完全二叉树的节点个数

如果是一颗普通的二叉树,不管是用前中后续遍历或者是层序遍历都可以完成统计操作,但是本题求的是一颗完全二叉树的遍历,那我们就利用完全二叉树的特性。

完全二叉树:除了最底层其余层节点都是满的,最底层节点全部集中在最左侧。完全二叉树的底层的最右侧存在节点,那么这颗完全二叉树就是一个满二叉树。

思路:

遍历二叉树,如果遍历的节点的左子树和右子树外侧高度相同那么就是满二叉树,如果是满二叉树就直接计算出节点数目,如果不是就遍历当前节点的左子树和右子树,判断左子树和右子树是不是满二叉树,以此类推,计算出结果。

递归三部曲:

1.确定返回值类型和参数:int类型,因为要遍历二叉树,所以参数是root

2.终止递归的条件:如果当前节点为null或者当前节点对应的树是一颗满二叉树,都可以直接返回节点数。

if (root == nullptr) return 0; 
// 开始根据做深度和有深度是否相同来判断该子树是不是满二叉树
TreeNode* left = root->left;
TreeNode* right = root->right;
int leftDepth = 0, rightDepth = 0; // 这里初始为0是有目的的,为了下面求指数方便
while (left) {  // 求左子树深度
    left = left->left;
    leftDepth++;
}
while (right) { // 求右子树深度
    right = right->right;
    rightDepth++;
}
if (leftDepth == rightDepth) {
    return (2 << leftDepth) - 1; // 注意(2<<1) 相当于2^2,返回满足满二叉树的子树节点数量
}

3.单层循环逻辑:

int leftTreeNum = countNodes(root->left);       // 左
int rightTreeNum = countNodes(root->right);     // 右
int result = leftTreeNum + rightTreeNum + 1;    // 中
return result;

你可能感兴趣的:(算法,数据结构)