【完全二叉树】【深度优先】【广度优先】Leetcode 222 完全二叉树的节点个数
- :star:解法1 按照完全二叉树
- 解法2 按照普通二叉树:深度优先遍历 后序 左右中
- 解法3 按照普通二叉树:广度优先遍历 层序遍历
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⭐️解法1 按照完全二叉树
完全二叉树只有两种情况:
情况一:就是满二叉树,
情况二:最后一层叶子节点没有满。
对于情况一,可以直接用 2 ^ 树深度 - 1
来计算,注意这里根节点深度为1。
对于情况二,分别递归左孩子,和右孩子,递归到某一深度一定会有左孩子或者右孩子为满二叉树,然后依然可以按照情况1来计算。
/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {* int val;* TreeNode left;* TreeNode right;* TreeNode() {}* TreeNode(int val) { this.val = val; }* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {* this.val = val;* this.left = left;* this.right = right;* }* }*/
class Solution {public int countNodes(TreeNode root) {// 按照完全二叉树的特性 满二叉树的结点数为:2^depth - 1// 完全二叉树只有两种情况,情况一:就是满二叉树,情况二:最后一层叶子节点没有满// 如果是满二叉树,则节点个数为2^depth - 1// 对于情况二,分别递归左孩子,和右孩子,递归到某一深度一定会有左孩子或者右孩子为满二叉树,然后依然可以按照情况1来计算。if(root == null) return 0;TreeNode left = root.left;TreeNode right = root.right;int leftDepth = 1, rightDepth = 1;while(left != null){left = left.left;leftDepth ++;}while(right != null){right = right.right;rightDepth ++;}if(leftDepth == rightDepth){return (int)Math.pow(2,leftDepth) -1;}// 单层递归逻辑int leftnum = countNodes(root.left); //左int rightnum = countNodes(root.right);//右int result = leftnum + rightnum +1; //中return result;}
}
解法2 按照普通二叉树:深度优先遍历 后序 左右中
/递归逻辑:左子树个数 右子树个数 加在一起返回给中间节点 +1
时间复杂度:O(n)
空间复杂度:O(log n),算上了递归系统栈占用的空间
/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {* int val;* TreeNode left;* TreeNode right;* TreeNode() {}* TreeNode(int val) { this.val = val; }* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {* this.val = val;* this.left = left;* this.right = right;* }* }*/
class Solution {public int countNodes(TreeNode root) {// 深度优先遍历 后序 左右中 if(root == null) return 0; //终止条件// 递归逻辑:左子树个数 右子树个数 加在一起返回给中间节点 +1int leftnum = countNodes(root.left);int rightnum = countNodes(root.right);int result = leftnum+rightnum+1;return result;}
}
解法3 按照普通二叉树:广度优先遍历 层序遍历
时间复杂度O(N)
空间复杂度O(N)
/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {* int val;* TreeNode left;* TreeNode right;* TreeNode() {}* TreeNode(int val) { this.val = val; }* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {* this.val = val;* this.left = left;* this.right = right;* }* }*/
class Solution {public int countNodes(TreeNode root) {// 层序遍历if(root == null) {return 0;}Queue<TreeNode> myqueue= new LinkedList<>();int result = 0;myqueue.add(root);while(!myqueue.isEmpty()){int size = myqueue.size();result += size;for(int i = 0; i<size;i++){TreeNode temp = myqueue.poll();if(temp.left != null){myqueue.add(temp.left);}if(temp.right != null){myqueue.add(temp.right);}}}return result;}
}