程序员面试题精选100题(27)-二元树的深度

程序员面试题精选100题(27)-二元树的深度

题目:输入一棵二元树的根结点,求该树的深度。从根结点到叶结点依次经过的结点(含根、叶结点)形成树的一条路径,最长路径的长度为树的深度。

例如:输入二元树:

                                            10
                                          /     \
                                        6        14
                                      /         /   \
                                    4         12     16

输出该树的深度3

二元树的结点定义如下:

struct SBinaryTreeNode // a node of the binary tree
{
      int               m_nValue; // value of node
      SBinaryTreeNode  *m_pLeft;  // left child of node
      SBinaryTreeNode  *m_pRight; // right child of node
};

分析:这道题本质上还是考查二元树的遍历。

题目给出了一种树的深度的定义。当然,我们可以按照这种定义去得到树的所有路径,也就能得到最长路径以及它的长度。只是这种思路用来写程序有点麻烦。

我们还可以从另外一个角度来理解树的深度。如果一棵树只有一个结点,它的深度为1。如果根结点只有左子树而没有右子树,那么树的深度应该是其左子树的深度加1;同样如果根结点只有右子树而没有左子树,那么树的深度应该是其右子树的深度加1。如果既有右子树又有左子树呢?那该树的深度就是其左、右子树深度的较大值再加1

上面的这个思路用递归的方法很容易实现,只需要对遍历的代码稍作修改即可。参考代码如下:

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Get depth of a binary tree
// Input: pTreeNode - the head of a binary tree
// Output: the depth of a binary tree
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
int TreeDepth(SBinaryTreeNode *pTreeNode)
{
      // the depth of a empty tree is 0
      if(!pTreeNode)
            return 0;

      // the depth of left sub-tree
      int nLeft = TreeDepth(pTreeNode->m_pLeft);
      // the depth of right sub-tree
      int nRight = TreeDepth(pTreeNode->m_pRight);

      // depth is the binary tree
      return (nLeft > nRight) ? (nLeft + 1) : (nRight + 1);
}

具体测试程序:

#include<iostream>  
#include<CASSERT>  
using namespace std;  
struct SBinaryTreeNode     
{  
int m_nValue;  
SBinaryTreeNode * m_pLeft;  
SBinaryTreeNode  * m_pRight;  
};  
void AddNode(SBinaryTreeNode  *& root,int n)  
{  
if (!root)  
{  
root=(SBinaryTreeNode  *)malloc(sizeof(SBinaryTreeNode  ));  
root->m_nValue=n;  
root->m_pLeft=NULL;  
root->m_pRight=NULL;  
return;  
}  
if(n<root->m_nValue)  
AddNode(root->m_pLeft,n);  
else  
AddNode(root->m_pRight,n);  
}  
void Traverse(SBinaryTreeNode  * root)  
{  
    if(!root)  
        return;  
      
    Traverse((root->m_pLeft));  
    cout<<root->m_nValue<<"  ";  
    Traverse(root->m_pRight);  
      
}  
int ComputeDepthOfBiTree(SBinaryTreeNode * root)  
{  
    if(root==NULL)  
        return 0;  
    int LeftDepth=ComputeDepthOfBiTree(root->m_pLeft);  
    int RightDepth=ComputeDepthOfBiTree(root->m_pRight);  
    return LeftDepth>RightDepth?LeftDepth+1:RightDepth+1;   
}  
int main()   
{  
    SBinaryTreeNode  * root=NULL;  
    AddNode(root,8);  
    AddNode(root,6);  
    AddNode(root,10);  
    AddNode(root,5);  
    AddNode(root,7);  
    AddNode(root,9);  
    AddNode(root,11);  
    AddNode(root,12);  
    Traverse(root);  
    cout<<endl;  
    cout<<ComputeDepthOfBiTree(root);  
    return 0;  
}  

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