力扣刷题第二十八天--二叉树

前言

今天的五道题都是层序遍历的模板，深度优先的递归还不太熟。继续努力。

内容

一、在每个树行中找最大值

515.在每个树行中找最大值

给定一棵二叉树的根节点 root ，请找出该二叉树中每一层的最大值。

广度优先搜素

时间复杂度：O(n)，其中 nnn 为二叉树节点个数，每一个节点仅会进出队列一次。

空间复杂度：O(n)，存储二叉树节点的空间开销。

func largestValues(root *TreeNode) []int {var res []intif root==nil{return res}//没有这个会panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference  curLevel:=[]*TreeNode{root}for len(curLevel)>0{nextLevel:=[]*TreeNode{}maxVal:=math.MinInt32for _,node:=range curLevel{maxVal= Max(maxVal,node.Val)if node.Left!=nil{nextLevel=append(nextLevel,node.Left)}if node.Right!=nil{nextLevel=append(nextLevel,node.Right)}}res=append(res,maxVal)curLevel=nextLevel}return res
}func Max(a,b int)int{if a>b{return a}else{return b}
}

深度优先搜索

时间复杂度：O(n)，其中 nnn 为二叉树节点个数。二叉树的遍历中每个节点会被访问一次且只会被访问一次。

空间复杂度：O(height)。其中 height 表示二叉树的高度。递归函数需要栈空间，而栈空间取决于递归的深度，因此空间复杂度等价于二叉树的高度。

func largestValues(root *TreeNode)(ans []int){var dfs func(*TreeNode,int)dfs=func(node *TreeNode,height int){if node==nil{return}if height==len(ans){ans=append(ans,node.Val)}else{ans[height]=max(ans[height],node.Val)}dfs(node.Left,height+1)dfs(node.Right,height+1)}dfs(root,0)return
}
func max(a,b int)int{if a>b{return a}else{return b}
}

二、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

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。

广度优先搜素

/*** Definition for a Node.* type Node struct {*     Val int*     Left *Node*     Right *Node*     Next *Node* }*/func connect(root *Node) *Node {if root==nil{return root}curLevel:=[]*Node{root}for len(curLevel)>0{temp:=curLevelcurLevel=nilfor i,node:=range temp{if i+1<len(temp){node.Next=temp[i+1]}if node.Left!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Left)}if node.Right!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Right)}}}return root
}

使用已建立的next 指针

时间复杂度：O(N)，每个节点只访问一次。

空间复杂度：O(1)，不需要存储额外的节点。

func connect(root *Node)*Node{if root==nil{return root}// 每次循环从该层的最左侧节点开始for leftmost:=root;leftmost.Left!=nil;leftmost=leftmost.Left{// 通过 Next 遍历这一层节点，为下一层的节点更新 Next 指针for node:=leftmost;node!=nil;node=node.Next{// 左节点指向右节点node.Left.Next=node.Rightif node.Next!=nil{// 右节点指向下一个左节点node.Right.Next=node.Next.Left}}}return root
}

三、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

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 。

广度优先搜素

一模一样的代码注意curLevel和temp 不要写混了

func connect(root *Node) *Node {if root==nil{return root}curLevel:=[]*Node{root}for len(curLevel)>0{temp:=curLevelcurLevel=nilfor i,node:=range temp{if i+1<len(temp){node.Next=temp[i+1]}if node.Left!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Left)}if node.Right!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Right)}}}return root
}

四、二叉树的最大深度

104.二叉树的最大深度

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。

广度优先搜素

func maxDepth(root *TreeNode) int {var ans intif root==nil{return ans}curLevel:=[]*TreeNode{root}for len(curLevel)>0{temp:=curLevelcurLevel=nilfor _,node:=range temp{if node.Left!=nil{ curLevel=append(curLevel,node.Left)}if node.Right!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Right)}}ans++//记录深度，其他的是层序遍历的板子}return ans
}

深度优先搜索

func maxDepth(root *TreeNode)int{if root==nil{return 0}return max(maxDepth(root.Left),maxDepth(root.Right))+1
}
func max(a,b int)int{if a>b{return a}return b
}

五、二叉树的最小深度

111.二叉树的最小深度

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。

广度优先搜素

func minDepth(root *TreeNode) int {var ans intif root==nil{return ans}curLevel:=[]*TreeNode{root}for len(curLevel)>0{temp:=curLevelcurLevel=nilfor _,node:=range temp{if node.Left==nil&&node.Right==nil{return ans+1}if node.Left!=nil{ curLevel=append(curLevel,node.Left)}if node.Right!=nil{curLevel=append(curLevel,node.Right)}}ans++}return ans
}

深度优先搜索

func minDepth(root *TreeNode)int{if root==nil{return 0}if root.Left==nil&&root.Right==nil{return 1}minD:=math.MaxInt32if root.Left!=nil{minD=min(minD,minDepth(root.Left))}if root.Right!=nil{minD=min(minD,minDepth(root.Right))}return minD+1
}func min(a,b int)int{if a<b{return a}return b
}