【Py/Java/C++三种语言详解】LeetCode每日一题240207【二叉树BFS】LeetCode2641、二叉树的堂兄弟节点II

有华为OD考试扣扣交流群可加948025485
可上全网独家的 欧弟OJ系统 练习华子OD、大厂真题
绿色聊天软件戳 od1336了解算法冲刺训练

文章目录

  • 题目链接
  • 题目描述
  • 解题思路
  • 代码
    • Python
    • Java
    • C++
    • 时空复杂度
  • 华为OD算法/大厂面试高频题算法练习冲刺训练

题目链接

LeetCode2641、二叉树的堂兄弟节点II

题目描述

给你一棵二叉树的根 root ,请你将每个节点的值替换成该节点的所有 堂兄弟节点值的和

如果两个节点在树中有相同的深度且它们的父节点不同,那么它们互为 堂兄弟

请你返回修改值之后,树的根 root

注意,一个节点的深度指的是从树根节点到这个节点经过的边数。

示例 1

  • 输入

在这里插入图片描述

root = [5,4,9,1,10,null,7]
输出:[0,0,0,7,7,null,11]
解释:上图展示了初始的二叉树和修改每个节点的值之后的二叉树。 值为 5 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。 值为 4 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。 值为 9 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。 值为 1 的节点有一个堂兄弟,值为 7 ,所以值修改为 7 。 值为 10 的节点有一个堂兄弟,值为 7 ,所以值修改为 7 。 值为 7 的节点有两个堂兄弟,值分别为 1 和 10 ,所以值修改为 11 。

示例 2

在这里插入图片描述

  • 输入:root = [3,1,2]
  • 输出:[0,0,0]
  • 解释:上图展示了初始的二叉树和修改每个节点的值之后的二叉树。 值为 3 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。 值为 1 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。 值为 2 的节点没有堂兄弟,所以值修改为 0 。

提示

  • 树中节点数目的范围是 [1, 10(5)]
  • 1 <= Node.val <= 10(4)

解题思路

需要考虑到相同层的其他节点的值,很容易想到使用BFS来完成。

本题难点在于,如何高效地将某个节点的所有堂兄弟节点之和cousin_sum算出来。

假设某一层的所有节点和cur_level_sum已知,某个节点node的和其同一个父节点的兄弟的节点和bro_sum已知,那么存在cousin_sum = cur_level_sum - bro_sum成立。可以将node的值修改为cousin_sum

那么问题进一步退化,在BFS过程中,某一个节点node出队时,如何已知cur_level_sumbro_sum

由于在BFS的过程中,每一个节点都会考虑其子节点,显然其子节点的值的和child_sum也是可以迅速算到的。即

child_sum = 0
child_sum += node.left.val  if node.left  else 0
child_sum += node.right.val if node.right else 0    

当node的子节点node.leftnode.right入队时,我们可以将nodechild_sum和子节点一起存入队列中,那么当子节点node.leftnode.right出队时,nodechild_sum就是子节点node.leftnode.rightbro_sum了。

cur_level_sum的计算也是类似的。在某一层节点出队的时候,下一层的总和nxt_level_sum由当前层的所有节点的所有子节点的值求和获得,即可以将所有nodechild_sum叠加得到。那么在遍历到下一层的时候,下一层的cur_level_sum就是上一层的nxt_level_sum了。

上述过程就可以用一次遍历完成node的值的修改了。

代码

Python

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:def replaceValueInTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:q = deque()q.append([root, root.val])nxt_level_sum = root.valwhile q:cur_level_sum = nxt_level_sumnxt_level_sum = 0q_size = len(q)for _ in range(q_size):# 弹出节点node以及node的兄弟节点和bro_sumnode, bro_sum = q.popleft()# 当前层的和减去node的兄弟和bro_sum,为node的堂兄弟节点和cousin_sumcousin_sum = cur_level_sum - bro_sum# 将node的值修改为cousin_sumnode.val = cousin_sum# 初始化node的孩子节点的和为child_sumchild_sum = 0# 如果左孩子/右孩子存在,则更新child_sumchild_sum += node.left.val  if node.left  else 0child_sum += node.right.val if node.right else 0     # 如果左孩子/右孩子存在,则将子节点和child_sum存入队列中# 对于孩子节点node.left或node.right而言,child_sum是他们的兄弟节点和if node.left:q.append([node.left, child_sum])if node.right:q.append([node.right, child_sum])# 更新下一层的节点和nxt_level_sumnxt_level_sum += child_sum      return root           

Java

class Solution {public TreeNode replaceValueInTree(TreeNode root) {if (root == null) return null;Queue<Pair<Integer, TreeNode>> q = new ArrayDeque<>();q.offer(new Pair<>(root.val, root));int nextLevelSum = root.val;int currentLevelSum = 0;while (!q.isEmpty()) {currentLevelSum = nextLevelSum;nextLevelSum = 0;int size = q.size();for (int i = 0; i < size; ++i) {Pair<Integer, TreeNode> pair = q.poll();int siblingSum = pair.getKey();TreeNode node = pair.getValue();int childSum = 0;node.val = currentLevelSum - siblingSum;if (node.left != null) childSum += node.left.val;if (node.right != null) childSum += node.right.val;if (node.left != null) q.offer(new Pair<>(childSum, node.left));if (node.right != null) q.offer(new Pair<>(childSum, node.right));nextLevelSum += childSum;}}return root;}
}

C++

class Solution {
public:TreeNode* replaceValueInTree(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return nullptr;queue<pair<int, TreeNode*>> q;q.push({root->val, root});int nextLevelSum = root->val;int currentLevelSum = 0;while (!q.empty()) {currentLevelSum = nextLevelSum;nextLevelSum = 0;int size = q.size();for (int i = 0; i < size; ++i) {auto [siblingSum, node] = q.front();q.pop();int childSum = 0;node->val = currentLevelSum - siblingSum;if (node->left != nullptr) childSum += node->left->val;if (node->right != nullptr) childSum += node->right->val;if (node->left != nullptr) q.push({childSum, node->left});if (node->right != nullptr) q.push({childSum, node->right});nextLevelSum += childSum;}}return root;}
};

时空复杂度

时间复杂度:O(N)

空间复杂度:O(N)


华为OD算法/大厂面试高频题算法练习冲刺训练

  • 华为OD算法/大厂面试高频题算法冲刺训练目前开始常态化报名!目前已服务100+同学成功上岸!

  • 课程讲师为全网50w+粉丝编程博主@吴师兄学算法 以及小红书头部编程博主@闭着眼睛学数理化

  • 每期人数维持在20人内,保证能够最大限度地满足到每一个同学的需求,达到和1v1同样的学习效果!

  • 60+天陪伴式学习,40+直播课时,300+动画图解视频,300+LeetCode经典题,200+华为OD真题/大厂真题,还有简历修改、模拟面试、专属HR对接将为你解锁

  • 可上全网独家的欧弟OJ系统练习华子OD、大厂真题

  • 可查看链接 大厂真题汇总 & OD真题汇总(持续更新)

  • 绿色聊天软件戳 od1336了解更多

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/671678.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

泛型、Trait 和生命周期(上)

目录 1、提取函数来减少重复 2、在函数定义中使用泛型 3、结构体定义中的泛型 4、枚举定义中的泛型 5、方法定义中的泛型 6、泛型代码的性能 每一门编程语言都有高效处理重复概念的工具。在 Rust 中其工具之一就是 泛型&#xff08;generics&#xff09;。泛型是具体类型…

Docker进阶篇-CIG重量级监控系统

一、简介 通过docker stats命令可以很方便的查看当前宿主机上所有容器的CPU、内存、网络流量等数 据&#xff0c;可以满足一些小型应用。 但是docker stats统计结果只能是当前宿主机的全部容器&#xff0c;数据资料是实时的&#xff0c;没有地方存储、 没有健康指标过线预警…

mysql学习打卡day24

今日成果&#xff1a; select * from invoices where invoice_total > all ( select invoice_total from invoices where client_id 3); select * from invoices where invoice_total > ( select max(invoice_total) from invoices where client_id 3 ); -- 两种方…

在angular12中proxy.conf.json中配置详解

一、proxy.conf.json文件的目录 二、proxy.conf.json文件中的配置 "/xxx/api": {"target": "地址/api","secure": false,"logLevel": "debug","changeOrigin": true,"pathRewrite": {"…

Unity C#进阶案例 “泛型编程”

文章目录 泛型基础示例1&#xff1a;泛型类与方法示例2&#xff1a;泛型方法示例3&#xff1a;泛型约束示例4&#xff1a;泛型委托与事件示例5&#xff1a;泛型单例模式&#xff08;Unity&#xff09; 在Unity中&#xff0c;C#的泛型编程是一种强大的工具&#xff0c;它允许你编…

Kylin下Qt找不到打印机解决方案

不知道各位老铁是否也碰到了麒麟系统下&#xff0c;qt编出来的程序打印机只能找到pdf的那个&#xff0c;其他的打印机都找不到&#xff0c;但是系统自带的qt编译的程序就可以。 解决思路&#xff1a; 1.系统自带的可以&#xff0c;自己编译的qt却不可以&#xff0c;说明自己编…

【代码随想录24】93.复原 IP 地址 78.子集 90.子集II

目录 93.复原IP地址题目描述参考代码 78.子集题目描述参考代码 90.子集II题目描述参考代码 93.复原IP地址 题目描述 有效 IP 地址 正好由四个整数&#xff08;每个整数位于 0 到 255 之间组成&#xff0c;且不能含有前导 0&#xff09;&#xff0c;整数之间用 . 分隔。 例如…

计算机视觉 | OpenCV 实现手势虚拟控制亮度和音量

Hi&#xff0c;大家好&#xff0c;我是半亩花海。在当今科技飞速发展的时代&#xff0c;我们身边充斥着各种智能设备&#xff0c;然而&#xff0c;如何更便捷地与这些设备进行交互却是一个不断被探索的课题。本文将主要介绍一个基于 OpenCV 的手势识别项目&#xff0c;通过手势…

30s速通String——从JVM内存 到相关方法

0.深度理解String&#xff08;初学者可后面再看&#xff09; 1.JVM理解两种初始化String方式 1.1直接初始化 栈中保存变量s1,s2&#xff0c;而变量保存“abc”在方法区的地址 这里当“abc”具有唯一性&#xff0c;字符串常量区无此字符串&#xff0c;我们就产生一个新内存“…

AI数字人训练数据集汇总

唇读&#xff08;Lip Reading&#xff09;&#xff0c;也称视觉语音识别&#xff08;Visual Speech Recognition&#xff09;&#xff0c;通过说话者口 型变化信息推断其所说的内容&#xff0c;旨在利用视觉信道信息补充听觉信道信息&#xff0c;在现实生活中有重要应用。例如&…

QT Linux下无法使用CTRL+ALT+P快捷键,不生效

文章目录 一、背景二、排查&#xff08;1&#xff09;检查创建&#xff0c;发现没问题。&#xff08;2&#xff09;查看 shortcutMap 是否注册&#xff08;3&#xff09;排查xcb有没有获取到该事件&#xff08;4&#xff09;排查是否是系统的问题&#xff08;5&#xff09;www.…

2024.1.28力扣每日一题——水壶问题

2024.1.28 题目来源我的题解方法一 深度搜索&#xff08;DFS&#xff09;/广度搜索&#xff08;BFS&#xff09;方法二 数学 题目来源 力扣每日一题&#xff1b;题序&#xff1a;365 我的题解 方法一 深度搜索&#xff08;DFS&#xff09;/广度搜索&#xff08;BFS&#xff…

反射的理解

反射是指在运行时动态地获取和操作类的信息&#xff08;如类的属性、方法、构造函数等&#xff09;&#xff0c;以及对对象进行动态调用和操作的能力。通过反射&#xff0c;可以在编译时无法确定的情况下&#xff0c;获取、操作和创建类的实例。 适用场景&#xff1a; 编写通用…

Kafka下载(kafka和jdk、zookeeper、SpringBoot的版本对应关系)

文章目录 一、准备工作1、必须环境2、kafka使用自带的zookeeper还是自己单独部署zookeeper?二、下载一、准备工作 1、必须环境 kafka本身的开发语言是Scala,而Scala是基于jdk开发的,所以要先安装jdk kafka版本jdk版本kafka使用jdk版本官网说明1.0建议使用1.8https://kafka.…

TCP 粘包/拆包

文章目录 概述粘包拆包发生场景解决TCP粘包和拆包问题的常见方法Netty对粘包和拆包问题的处理小结 概述 TCP的粘包和拆包问题往往出现在基于TCP协议的通讯中&#xff0c;比如RPC框架、Netty等 TCP 粘包/拆包 就是你基于 TCP 发送数据的时候&#xff0c;出现了多个字符串“粘”…

前端页面禁止debugger调试并跳转空白页面----文心一言官网实现方式

技术点&#xff1a;setInterval定时器Object.defineProperty 背景&#xff1a; 某天打开文心一言想看看接口返回结构是怎样的&#xff0c;熟练的打开浏览器开发者工具查看网络请求。 发现出现了以下debugger断点 这难不倒我&#xff0c;去掉断点调试&#xff0c;继续下一步不…

MyBatis多数据源以及动态切换实现(基于SpringBoot 2.7.x)

MyBatis多数据源以及动态切换实现可以实现不同功能模块可以对应到不同的数据库&#xff0c;现在就让我们来讲解一下。 目录 一、引入Maven二、配置文件三、实现多数据源四、动态切换数据源 一、引入Maven 注意&#xff1a;博主这边使用的springboot版本是2.7.14的 <!-- htt…

正则表达式 regex

文章目录 参考 参考 https://blog.csdn.net/Conradine_Lian/article/details/108890595 regex可以很简单 也可以很复杂 /* 限定符 修饰前面的一个字符,可以是元字符* 重复0次或更多次 重…

计算机系统基本概念白话解释

时钟&#xff08;Clock&#xff09; 时钟是计算机系统中的一个关键组件&#xff0c;它负责生成一系列的定时信号&#xff0c;以驱动计算机的各种操作和组件。时钟通常以固定的频率发出脉冲信号&#xff0c;这个频率称为时钟频率。时钟频率决定了计算机系统的运行速度。CPU、内…

Python脚本之操作Elasticsearch【二】

本文为博主原创&#xff0c;未经授权&#xff0c;严禁转载及使用。 本文链接&#xff1a;https://blog.csdn.net/zyooooxie/article/details/124640467 之前分享过 使用elasticsearch库【一】https://blog.csdn.net/zyooooxie/article/details/109588072 &#xff0c; 继续分享…