平衡二叉树(递归)

给定一个二叉树,判断它是否是 平衡二叉树.平衡二叉树 是指该树所有节点的左右子树的深度相差不超过 1。

  

示例 1:

输入:root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出:true

示例 2:

输入:root = [1,2,2,3,3,null,null,4,4]
输出:false

示例 3:

输入:root = []
输出:true

提示:

  • 树中的节点数在范围 [0, 5000] 内
  • -104 <= Node.val <= 104

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool isBalanced(TreeNode* root) {
        return depth(root) != -1;
    }
    
    int depth(TreeNode* root){
       if(!root) return 0;
        int ldepth = depth(root->left);
        int rdepth = depth(root->right);
        
        if(ldepth == -1 || rdepth == -1)
            return -1;

        if(abs(ldepth - rdepth) > 1)
            return -1;

        return max(ldepth,rdepth) + 1;
    }

};

在主函数 isBalanced 中,通过调用 depth 函数,如果返回值不等于 -1,则说明树是平衡的。

递归函数 depth 来计算每个节点的高度,同时在计算过程中检查该节点的左右子树是否平衡。

if(ldepth == -1 || rdepth == -1):

这行代码的作用是判断当前节点的左右子树是否已经被判定为不平衡。

  • 如果 左子树的深度ldepth 为 -1,说明左子树已经不平衡;同理,如果右子树的深度rdepth 为 -1,说明右子树也已经不平衡。如果任意一个子树不平衡,当前节点也应该被视为不平衡,因此直接返回 -1。

if(abs(ldepth - rdepth) > 1):

这行代码检查当前节点的左右子树高度差是否超过 1。

  • abs(ldepth - rdepth) 计算的是当前节点的左子树和右子树的高度差。如果高度差大于 1,说明当前节点不平衡,因此返回 -1。

检查左右子树的高度差:
  • 如果左右子树的高度差大于 1,说明不平衡,返回 -1。
  • 如果左子树或右子树已经返回 -1,说明子树不平衡,也返回 -1。

如果当前节点的左右子树都平衡,返回当前节点的高度,即 max(ldepth, rdepth) + 1

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