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代码随想录第15天,110.平衡二叉树,257. 二叉树的所有路径, 404.左叶子之和, 222.完全二叉树的节点个数

时间:2024-08-24 17:22:08浏览次数:13  
标签:right TreeNode int 随想录 二叉树 new 15 root left

110.平衡二叉树

// 平衡二叉树,理解稍微有点难度
#include <iostream>
#include <algorithm> // For std::abs and std::max functions

struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

// 辅助函数,计算二叉树的高度,并检查是否平衡
int getHeight(TreeNode *root)
{
    if (root == NULL)
        return 0;
    int leftHeight = getHeight(root->left);
    if (leftHeight == -1)
        return -1;
    int rightHeight = getHeight(root->right);
    if (rightHeight == -1)
        return -1;
    return abs(leftHeight - rightHeight) > 1 ? -1 : std::max(leftHeight, rightHeight) + 1;
}

// 主函数,判断二叉树是否平衡
bool isBalanced(TreeNode *root)
{
    return getHeight(root) == -1 ? false : true;
}

int main()
{
    // 构建一个简单的二叉树作为例子
    TreeNode *root = new TreeNode(1);
    root->left = new TreeNode(2);
    root->left->left = new TreeNode(3); // 添加深层左子树来制造不平衡
    root->right = new TreeNode(4);

    // 检查是否平衡
    bool result = isBalanced(root);
    std::cout << "Is the tree balanced? " << (result ? "Yes" : "No") << std::endl;

    return 0;
}

257. 二叉树的所有路径

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

// 辅助函数,用于递归遍历并收集路径,注意传参当前路径也可以用引用,相当于添加了回溯过程
void dfs(TreeNode *node, std::vector<std::string> &paths, std::string currentPath)
{
    if (node == nullptr)
    {
        return; // 如果节点为空,直接返回
    }

    // 将当前节点值添加到路径中,注意要在叶子节点的前面
    currentPath += std::to_string(node->val);

    // 如果是叶子节点,将路径添加到结果集中
    if (node->left == nullptr && node->right == nullptr)
    {
        paths.push_back(currentPath);
    }
    else
    {
        // 如果不是叶子节点,继续递归遍历
        currentPath += "->"; // 使用箭头作为节点分隔符
        dfs(node->left, paths, currentPath);
        dfs(node->right, paths, currentPath);
    }
}

// 主函数,返回所有从根节点到叶子节点的路径
std::vector<std::string> binaryTreePaths(TreeNode *root)
{
    std::vector<std::string> paths;
    dfs(root, paths, "");
    return paths;
}

int main()
{
    // 构建一个简单的二叉树作为例子
    TreeNode *root = new TreeNode(1);
    root->left = new TreeNode(2);
    root->right = new TreeNode(3);
    root->left->right = new TreeNode(5);

    // 收集所有路径
    std::vector<std::string> paths = binaryTreePaths(root);

    // 打印所有路径
    for (const std::string &path : paths)
    {
        std::cout << path << std::endl;
    }

    return 0;
}

404.左叶子之和

#include <iostream>

struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

// 辅助函数,用于递归遍历并检测左叶子节点
int sumOfLeftLeaves(TreeNode *node, bool isLeft)
{
    if (node == nullptr)
    {
        return 0; // 如果节点为空,返回0
    }

    // 如果当前节点是叶子节点并且是左节点
    if (node->left == nullptr && node->right == nullptr && isLeft)
    {
        return node->val;
    }

    // 递归计算左子树和右子树的左叶子之和
    return sumOfLeftLeaves(node->left, true) + sumOfLeftLeaves(node->right, false);
}

// 另外一种写法在节点上一级操作更加简洁
int sumOfLeftLeaves2(TreeNode *root)
{
    if (root == NULL)
        return 0;
    int leftValue = 0;
    if (root->left != NULL && root->left->left == NULL && root->left->right == NULL)
    {
        leftValue = root->left->val;
    }
    return leftValue + sumOfLeftLeaves2(root->left) + sumOfLeftLeaves2(root->right);
}

// 主函数,返回所有左叶子之和
int sumOfLeftLeaves(TreeNode *root)
{
    return sumOfLeftLeaves2(root);
}

int main()
{
    // 构建一个简单的二叉树作为例子
    TreeNode *root = new TreeNode(3);
    root->left = new TreeNode(9);
    root->right = new TreeNode(20);
    root->right->left = new TreeNode(15);
    root->right->right = new TreeNode(7);

    // 计算所有左叶子节点之和
    std::cout << "Sum of all left leaves: " << sumOfLeftLeaves(root) << std::endl;

    return 0;
}

222.完全二叉树的节点个数

// 完全二叉树的节点个数
#include <iostream>

struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

// 计算树的高度
int computeHeight(TreeNode *node)
{
    int height = 0;
    while (node != nullptr)
    {
        height++;
        node = node->left; // 移动到左子树
    }
    return height;
}

// 计算完全二叉树的节点总数
int countNodes(TreeNode *root)
{
    if (root == nullptr)
    {
        return 0;
    }

    int leftHeight = computeHeight(root->left);
    int rightHeight = computeHeight(root->right);

    if (leftHeight == rightHeight)
    {
        // 左子树是满的
        return (1 << leftHeight) + countNodes(root->right);
    }
    else
    {
        // 右子树是满的
        return (1 << rightHeight) + countNodes(root->left);
    }
}

int main()
{
    // 构建一个简单的完全二叉树作为例子
    TreeNode *root = new TreeNode(1);
    root->left = new TreeNode(2);
    root->right = new TreeNode(3);
    root->left->left = new TreeNode(4);
    root->left->right = new TreeNode(5);
    root->right->left = new TreeNode(6);

    // 计算完全二叉树的节点总数
    std::cout << "Total number of nodes: " << countNodes(root) << std::endl;

    return 0;
}

标签:right,TreeNode,int,随想录,二叉树,new,15,root,left
From: https://blog.csdn.net/weixin_48850397/article/details/141395569

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