个人主页:元清加油_【C++】,【C语言】,【数据结构与算法】-CSDN博客
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前言:这个专栏主要讲述递归递归、搜索与回溯算法,所以下面题目主要也是这些算法做的
我讲述题目会把讲解部分分为3个部分:
1、题目解析
2、算法原理思路讲解
3、代码实现
二叉树剪枝题目
题目链接:二叉树剪枝
题目:
给你二叉树的根结点 root
,此外树的每个结点的值要么是 0
,要么是 1
。
返回移除了所有不包含 1
的子树的原二叉树。
节点 node
的子树为 node
本身加上所有 node
的后代。
示例 1:
输入:root = [1,null,0,0,1] 输出:[1,null,0,null,1] 解释: 只有红色节点满足条件“所有不包含 1 的子树”。 右图为返回的答案。
示例 2:
输入:root = [1,0,1,0,0,0,1] 输出:[1,null,1,null,1]
示例 3:
输入:root = [1,1,0,1,1,0,1,0] 输出:[1,1,0,1,1,null,1]
提示:
- 树中节点的数目在范围
[1, 200]
内 Node.val
为0
或1
解法
题目解析
这道题目的意思很简单,给我们一个二叉树的根节点(root节点),删除这棵二叉树所有不包含1(val != 1)的节点。
例如:
算法原理思路讲解
如果我们选择从上往下删除,我们需要收集左右⼦树的信息,这可能导致代码编写相对困难。
如下图所示,我们若想删除标红的节点,我们需要收集左右⼦树的信息
如果我们先删除最底部的叶⼦节点,然后再处理删除后的节点,操作起来比较简单
如下图所示,我们若想删除标红的节点,直接删除即可
因此,我们可以采⽤后序遍历的⽅式来解决这个问题
- 我们先处理左⼦树,然后处理右⼦树,最后再处理当前节点。
- 在处理当前节点时,我们可以判断其是否为叶⼦节点且其值是否为 0, 如果满⾜条件,我们可以删除当前节点。
- 需要注意的是,在删除叶⼦节点时,其父节点很可能会成为新的叶⼦节点。因此,在处理完⼦节点后,我们仍然需要处理当前节点。这也是为什么选择后序遍历的原因(后序遍历⾸先遍历到的⼀定是叶⼦节点)
- 通过使⽤后序遍历,我们可以逐步删除叶⼦节点,并且保证删除后的节点仍然满⾜删除操作的要求。这样,我们可以较为⽅便地实现删除操作,⽽不会影响最终的结果。
- 若在处理结束后所有叶⼦节点的值均为 1,则所有⼦树均包含 1,此时可以返回
1、设计函数头
TreeNode* dfs(TreeNode* root)
- 返回值:根节点
- 参数 :当前需要处理的节点
- 函数作⽤:判断当前节点是否需要删除,若需要删除,则删除当前节点。
2、设计函数体和函数出口
进行后序遍历,若遇到叶子节点并且val值为0,那么删除该节点
if (root == nullptr)return nullptr;root->left = dfs(root->left);root->right = dfs(root->right);if(root->left == nullptr && root->right == nullptr && root->val == 0){delete root; // 防⽌内泄漏root = nullptr;}return root;
以上思路就讲解完了,大家可以先自己先做一下
- 时间复杂度:O(n),其中 n 是二叉树节点的个数。每个节点都需要遍历一次。
- 空间复杂度:O(n),其中 n 是二叉树节点的个数。递归的深度最多为 O(n)。
代码实现
/*** 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:TreeNode* pruneTree(TreeNode* root) {if (root == nullptr)return nullptr;root->left = pruneTree(root->left);root->right = pruneTree(root->right);if(root->left == nullptr && root->right == nullptr && root->val == 0){delete root; // 防⽌内泄漏root = nullptr;}return root;}
};