代码随想录算法训练营第十六天|104.二叉树的最大深度、559.n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  

题目链接:https://leetcode.cn/problems/maximum-depth-of-binary-tree/

解答:https://programmercarl.com/0104.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E6%9C%80%E5%A4%A7%E6%B7%B1%E5%BA%A6.html

二叉树节点的深度:指从根节点到该节点的最长简单路径边的条数或者节点数(取决于深度从0开始还是从1开始)

二叉树节点的高度:指从该节点到叶子节点的最长简单路径边的条数或者节点数(取决于高度从0开始还是从1开始)

后序遍历(左右中)来计算树的高度:

1.确定递归函数的参数和返回值:参数就是传入树的根节点,返回就返回这棵树的深度,所以返回值为int类型。

2.确定终止条件:如果为空节点的话,就返回0,表示高度为0。

3.确定单层递归的逻辑:先求它的左子树的深度,再求右子树的深度,最后取左右深度最大的数值 再+1 (加1是因为算上当前中间节点)就是目前节点为根节点的树的深度。

前序(中左右)方法:充分表现出求深度回溯的过程

前序遍历
前序遍历(简化版)

559. n叉树的最大深度

题目链接:https://leetcode.cn/problems/maximum-depth-of-n-ary-tree/

for (Node tmpNode : node. children){

            depth = Math.max(depth, getDepth(tmpNode));

            //超时:if (getDepth(tmpNode)>depth){depth = getDepth(tmpNode);}

    }


 111.二叉树的最小深度

题目链接:https://leetcode.cn/problems/minimum-depth-of-binary-tree/submissions/

解答:https://programmercarl.com/0111.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E6%9C%80%E5%B0%8F%E6%B7%B1%E5%BA%A6.html#%E6%80%9D%E8%B7%AF

错误解法:

int leftDepth = getDepth(node->left);

int rightDepth = getDepth(node->right);

int result = 1 + min(leftDepth, rightDepth);

造成的错误:

误区

正确解法:如果左子树为空,右子树不为空,说明最小深度是 1 + 右子树的深度。反之,右子树为空,左子树不为空,最小深度是 1 + 左子树的深度。 最后如果左右子树都不为空,返回左右子树深度最小值 + 1 。

解法2: 可以用层序遍历


 222.完全二叉树的节点个数

题目链接:https://leetcode.cn/problems/count-complete-tree-nodes/

解答:https://programmercarl.com/0222.%E5%AE%8C%E5%85%A8%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E8%8A%82%E7%82%B9%E4%B8%AA%E6%95%B0.html#google_vignette

解法1: 层序遍历

迭代法,二叉树:层序遍历登场! (opens new window)遍历模板稍稍修改一下,记录遍历的节点数量就可以了。

解法2: 递归遍历

递归遍历的顺序依然是后序(左右中)

#完全二叉树

完全二叉树中,除了最底层节点可能没填满外,其余每层节点数都达到最大值,并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层,则该层包含 1~ 2^(h-1)  个节点。

完全二叉树只有两种情况,情况一:就是满二叉树,情况二:最后一层叶子节点没有满。

1. 对于情况一,可以直接用 2^树深度 - 1 来计算,注意这里根节点深度为1。

2.对于情况二,分别递归左孩子,和右孩子,递归到某一深度一定会有左孩子或者右孩子为满二叉树,然后依然可以按照情况1来计算。


完全二叉树第二种情况

如何去判断一个左子树或者右子树是不是满二叉树呢?

在完全二叉树中,如果递归向左遍历的深度等于递归向右遍历的深度,那说明就是满二叉树。

非满二叉树的情况

if (root==null) return0;

1. 满二叉树:可以直接用 2^树深度 - 1 来计算

TreeNodeleft=root.left;

TreeNoderight=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!=null) {// 求左子树深度

    left = left. left;

    leftDepth++;}

while (right!=null) {// 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,所以leftDepth初始为0}

2. 非满二叉树:分别递归其左右孩子,直到遇到满二叉树为止,用公式计算这个子树(满二叉树)的节点数量

int leftTreeNum=countNodes(root.left);// 左

int rightTreeNum=countNodes(root.right);// 右

int result=leftTreeNum+rightTreeNum+1;// 中

精简之后:

return countNodes(root.left)+countNodes(root.right)+1;

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