标题:层数最深叶子结点的和
出处:1302. 层数最深叶子结点的和
4 级
给定一个二叉树的根结点 root \texttt{root} root,请你返回层数最深的叶子结点的和。
示例 1:
输入: root = [1,2,3,4,5,null,6,7,null,null,null,null,8] \texttt{root = [1,2,3,4,5,null,6,7,null,null,null,null,8]} root = [1,2,3,4,5,null,6,7,null,null,null,null,8]
输出: 15 \texttt{15} 15
示例 2:
输入: root = [6,7,8,2,7,1,3,9,null,1,4,null,null,null,5] \texttt{root = [6,7,8,2,7,1,3,9,null,1,4,null,null,null,5]} root = [6,7,8,2,7,1,3,9,null,1,4,null,null,null,5]
输出: 19 \texttt{19} 19
由于层数最深的结点没有子结点,因此层数最深的结点一定是叶结点。计算层数最深的叶结点的和,即为计算层数最深的所有结点值总和。可以使用层序遍历实现。
从根结点开始依次遍历每一层的结点,在层序遍历的过程中需要区分不同结点所在的层,确保每一轮访问的结点为同一层的全部结点。遍历每一层结点之前首先得到当前层的结点数,即可确保每一轮访问的结点为同一层的全部结点。
对于每一层结点,遍历过程中可以得到当前层的结点值总和。
由于层序遍历访问结点的顺序为层数递增的顺序,因此最后遍历的层一定是层数最深的层。对于遍历的每一层,只要当前层至少有一个结点不是叶结点,则当前层一定不是层数最深的层,只有当遍历到的层的每个结点都是叶结点时,当前层才是层数最深的层,也是最后遍历的层。计算最后遍历的层的结点值总和,即可得到层数最深的所有结点值总和。
class Solution {
public int deepestLeavesSum(TreeNode root) {
int sum = 0;
Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<TreeNode>();
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()) {
sum = 0;
int size = queue.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
TreeNode node = queue.poll();
sum += node.val;
if (node.left != null) {
queue.offer(node.left);
}
if (node.right != null) {
queue.offer(node.right);
}
}
}
return sum;
}
}
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n 是二叉树的结点数。每个结点都被访问一次。
空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n 是二叉树的结点数。空间复杂度主要是队列空间,队列内元素个数不超过 n n n。
也可以使用深度优先搜索计算层数最深的叶结点的和。从根结点开始遍历二叉树,遍历过程中需要维护二叉树的最大层数与最大层数的结点值总和。规定根结点在第 0 0 0 层,对于每个非空结点,都可以得到其结点值与所在层,执行如下操作:
如果当前结点所在层等于最大层数,则将当前结点值加到最大层数的结点值总和;
如果当前结点所在层大于最大层数,则将最大层数设为当前结点所在层,将最大层数的结点值总和设为当前结点值。
然后对当前结点的非空子结点继续遍历。
遍历结束之后即可得到最大层数的结点值总和。
class Solution {
int maxLevel = 0;
int sum = 0;
public int deepestLeavesSum(TreeNode root) {
dfs(root, 0);
return sum;
}
public void dfs(TreeNode node, int level) {
if (level == maxLevel) {
sum += node.val;
} else if (level > maxLevel) {
maxLevel = level;
sum = node.val;
}
if (node.left != null) {
dfs(node.left, level + 1);
}
if (node.right != null) {
dfs(node.right, level + 1);
}
}
}
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n 是二叉树的结点数。每个结点都被访问一次。
空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n),其中 n n n 是二叉树的结点数。空间复杂度主要是递归调用的栈空间,取决于二叉树的高度,最坏情况下二叉树的高度是 O ( n ) O(n) O(n)。