算法学习——LeetCode力扣二叉树篇3

算法学习——LeetCode力扣二叉树篇3

116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个 完美二叉树 ，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

struct Node {int val;Node *left;Node *right;Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。

示例

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，‘#’ 标志着每一层的结束。

示例 2:

输入：root = []
输出：[]

提示

• 树中节点的数量在 [0, 212 - 1] 范围内
• -1000 <= node.val <= 1000

进阶

• 你只能使用常量级额外空间。
• 使用递归解题也符合要求，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。

代码解析

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:int val;Node* left;Node* right;Node* next;Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next): val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/class Solution {
public:Node* connect(Node* root) {Node* result;Node*  node ; //迭代节点queue<Node* > my_que; //队列if(root == nullptr) return root;else // 根节点进队列{my_que.push(root);}while(my_que.empty() != 1){int size = my_que.size(); for(int i=0 ; i<size ; i++) {node = my_que.front(); //该层级的点弹出放入数组my_que.pop();if(i<size-1)//如果该节点不是该层次的最后一个，next指针连接下一个{node->next = my_que.front();}else//该节点是该层次的最后一个，next连接空{node->next = nullptr;}//每一个弹出点的下一个层级左右节点压入队列if(node->left != nullptr)    my_que.push(node->left);if(node->right != nullptr)   my_que.push(node->right);}}return root;}
};

117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个二叉树：

struct Node {int val;Node *left;Node *right;Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL 。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL 。

示例

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,null,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化输出按层序遍历顺序（由 next 指针连接），‘#’ 表示每层的末尾。

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

提示

树中的节点数在范围 [0, 6000] 内
-100 <= Node.val <= 100

进阶

• 你只能使用常量级额外空间。
• 使用递归解题也符合要求，本题中递归程序的隐式栈空间不计入额外空间复杂度。

代码解析

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:int val;Node* left;Node* right;Node* next;Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next): val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/class Solution {
public:Node* connect(Node* root) {queue<Node*> my_que;  if( root == nullptr ) return root;else my_que.push(root);while(my_que.size() != 0){int size = my_que.size();for(int i=0 ; i<size ;i++){Node* tmp_node = my_que.front();my_que.pop();if(i == size-1) tmp_node->next = nullptr;else tmp_node->next = my_que.front();if(tmp_node->left != nullptr) my_que.push(tmp_node->left);if(tmp_node->right != nullptr) my_que.push(tmp_node->right);}}return root;}
};

104. 二叉树的最大深度

104. 二叉树的最大深度 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个二叉树 root ，返回其最大深度。

二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

示例

示例 1：

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

示例 2：

输入：root = [1,null,2]
输出：2

提示

• 树中节点的数量在 [0, 104] 区间内。
• -100 <= Node.val <= 100

代码解析

层次遍历

/*** 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:int maxDepth(TreeNode* root) {TreeNode* node ; //迭代节点queue<TreeNode*> my_que; //队列int result = 0;if(root == nullptr) return result;else // 根节点进队列{my_que.push(root);}while(my_que.empty() != 1){int size = my_que.size();result +=1;//计算层级数量for(int i=0 ; i<size ; i++) {node = my_que.front(); //该层级的点弹出放入数组my_que.pop();//每一个弹出点的下一个层级左右节点压入队列if(node->left != nullptr)    my_que.push(node->left);if(node->right != nullptr)   my_que.push(node->right);}}return result;}
};

递归遍历

/*** 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:int getdepth(TreeNode* root){if(root==nullptr) return 0;int left_depth = getdepth(root->left);int right_depth = getdepth(root->right);return 1+max(left_depth , right_depth);}int maxDepth(TreeNode* root) {if(root == nullptr) return 0;return getdepth(root);}
};

111. 二叉树的最小深度

111. 二叉树的最小深度 - 力扣（LeetCode）

描述

给定一个二叉树，找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明：叶子节点是指没有子节点的节点。

示例

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：2
示例 2：

输入：root = [2,null,3,null,4,null,5,null,6]
输出：5

提示

• 树中节点数的范围在 [0, 105] 内
• -1000 <= Node.val <= 1000

代码解析

层次遍历

/*** 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:int minDepth(TreeNode* root) {TreeNode* node ; //迭代节点queue<TreeNode*> my_que; //队列int result = 0;vector<int> min_num;if(root == nullptr) return result;else // 根节点进队列{my_que.push(root);}while(my_que.empty() != 1){int size = my_que.size();result +=1;for(int i=0 ; i<size ; i++) {node = my_que.front(); //该层级的点弹出放入数组my_que.pop();// cout<<node->val<<' '<<node->left<<' '<<node->right<<endl;//每一个弹出点的下一个层级左右节点压入队列if(node->left != nullptr)    my_que.push(node->left);if(node->right != nullptr)   my_que.push(node->right);//找到叶子节点if(node->left == nullptr && node->right == nullptr)  min_num.push_back(result);}}//排序找到叶子节点所在最小层sort(min_num.begin(),min_num.end());return min_num[0];}
};

递归法

/*** 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:int getdepth(TreeNode* cur){if(cur == nullptr) return 0;int right_depth , left_depth;//左子树为空，直接测量右子树if(cur->left == nullptr && cur->right != nullptr){right_depth = getdepth(cur->right);return 1 + right_depth;}else if(cur->left != nullptr && cur->right == nullptr) //右子树为空，直接测量左子树{left_depth = getdepth(cur->left);return 1 + left_depth;}else//左右子树都为空或都不为空，左右子树均测量，返回最小值{left_depth = getdepth(cur->left);right_depth = getdepth(cur->right);return 1 +  min(left_depth,right_depth);}}int minDepth(TreeNode* root) {if(root == nullptr) return 0;return getdepth(root);}
};