力扣刷题(DAY09-DAY11)

Day09

0958. 二叉树的完全性检验

知识点:完全二叉树:在一棵完全二叉树中,除了最后一层外,所有层都被完全填满,并且最后一层中的所有节点都尽可能靠左。最后一层(第 h 层)中可以包含 1 到 2^{h}个节点,

当最后一层全部都满( 2^{h}个节点)的时候,就称为满二叉树。

题目大意:给你一棵二叉树的根节点 root ,请你判断这棵树是否是一棵 完全二叉树 。

思路:尝试用层次遍历解决,如果存在上一个节点出队没有左孩子,但有右孩子,就是flase;

或者本节点都没有,但下一个有。可以设置bool will来判断       再深入思考一下,在遍历到当前节点的时候 ,前面如果已经出现过空节点,那他一定不是完全二叉树。

于是:层次遍历二叉树,无论节点是否存在,都放入队列中,当出现空节点的时候标记一下;继续遍历,如果后面还有结点,说明不是完全二叉树

其实也可以说完全二叉树,层次遍历到最后一个节点时一定不会出现空节点

class Solution {
public:
    bool isCompleteTree(TreeNode* root) {
        // 层次遍历
        bool will = 0;

        queue<TreeNode*> q;
        TreeNode* visited;
        q.push(root);
        while (!q.empty()) {
            visited = q.front();
            q.pop();
            if (visited == NULL) {
                will = 1; // 空节点
            } else {
                if (will) // 前面有一个空
                    return false;
                q.push(visited->left);
                q.push(visited->right);
                
            }
        }
        return true;
    }
};

这里强调说明一下:

visited = q.front(); 一定要放在前面写

0543. 二叉树的直径

题目要求:

二叉树的 直径 是指树中任意两个节点之间最长路径的 长度 。这条路径可能经过也可能不经过根节点 root 。两节点之间路径的 长度 由它们之间边数表示。

思路:长度最长的路线应该是从左边的最高高度到右边的最高高度;根据边计算一下,应该是左hight+右hight-1---》左子树高度+柚子树高度;

好好好,按着这样写下去,出现这个情况了……

树大概张这个样子

重新想思路:犯错原因只考虑了焦点在根节点的情况,

于是升级版:递归地计算每个节点的左子树和右子树的深度,并在遍历的过程中更新最大直径,最终得到整棵树的直径。

 max_len=max(height(vistied->left)+height(vistied->right),max_len) ;
//visited 每个结点,用中序遍历一下吧;

于是代码就有了:


class Solution {
public:
    int max_len=0;
    int height(TreeNode* root){//求高度
        if(!root) return 0;
        return max(height(root->left),height(root->right))+1;
    }
    void inorder(TreeNode* root){//每个结点,用中序遍历一下吧;
        if(!root) return;
        inorder(root->left);
        max_len=max(height(root->left)+height(root->right),max_len) ;
        inorder(root->right);

    }
    int diameterOfBinaryTree(TreeNode* root) {
        if(!root) return 0;
        inorder(root);
        return max_len;
    }
};

思路有了,不放在优化一下

class Solution {
public:
    int diameterOfBinaryTree(TreeNode* root) {
        int maxDiameter = 0;
        maxDepth(root, maxDiameter);
        return maxDiameter;
    }

    int maxDepth(TreeNode* node, int& maxDiameter) {
        if (node == nullptr) {
            return 0;
        }
        int leftDepth = maxDepth(node->left, maxDiameter);
        int rightDepth = maxDepth(node->right, maxDiameter);
        maxDiameter = max(maxDiameter, leftDepth + rightDepth);
        return 1 + max(leftDepth, rightDepth);
    }
};

 0662. 二叉树最大宽度

题目大意:

给你一棵二叉树的根节点 root ,返回树的 最大宽度 。

树的 最大宽度 是所有层中最大的 宽度 。

每一层的 宽度 被定义为该层最左和最右的非空节点(即,两个端点)之间的长度。将这个二叉树视作与满二叉树结构相同,两端点间会出现一些延伸到这一层的 null 节点,这些 null 节点也计入长度。

想到一种这个情况,测试结果为4;

思路:求层的宽度,当然是层次遍历bfs啦,那怎么保证左孩子不存在,右孩子还能存进去的?

还记得树的顺序存储么?用这个就好。left_index=双亲*2;right_index=双亲*2+1;

这样我们层次遍历是,可以建立二维队列

queue<pair<TreeNode*, unsigned long long>> q;

为什么unsigned longlong 呢? 因为题目所给的数据范围是3000个节点,如果没层一个节点且都靠右排列,那么会有1000多层的树。 这样导致在树底部的节点编号为2的一千多次方。而这个范围在多数语言中都是没办法正常处理的。

class Solution {
public:
    int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) {
        if (!root) return 0;
        
        int max_width = 0;
        queue<pair<TreeNode*, unsigned long long>> q;
        q.push({root, 1});
        
        while (!q.empty()) {
            int size = q.size();
            unsigned long long leftmost = q.front().second;
            unsigned long long rightmost = leftmost;
            
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                auto [node, index] = q.front();
                q.pop();
                
                if (i == 0) {
                    leftmost = index;
                }
                if (i == size - 1) {
                    rightmost = index;
                }
                
                if (node->left) {
                    q.push({node->left, 2 * index});
                }
                if (node->right) {
                    q.push({node->right, 2 * index + 1});
                }
            }
            
            max_width = max(static_cast<int>(rightmost - leftmost + 1), max_width);
        }
        
        return max_width;
    }
};

好了,今天就到这里 over 

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