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【Lintcode】939. Binary Tree Kth Floor Node
阅读量:208 次
发布时间:2019-02-28

本文共 2044 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

二叉树第k层节点数目的求解方法

在处理二叉树的层次问题时,通常需要计算某一特定层数的节点数。这里我们将详细探讨两种常用的方法:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),并分析它们的优缺点。

深度优先搜索(DFS)

方法思路:

DFS是一种递归方法,通过遍历每个节点的左子节点和右子节点来逐层深入树结构。我们可以在遍历过程中记录当前深度,当达到目标层数时,增加计数器。

代码实现示例:

public class Solution {    private int res;    public int kthfloorNode(TreeNode root, int k) {        dfs(root, k, 1);        return res;    }    private void dfs(TreeNode root, int targetDepth, int curDepth) {        if (root == null) {            return;        }        if (curDepth == targetDepth) {            res++;            return;        }        dfs(root.left, targetDepth, curDepth + 1);        dfs(root.right, targetDepth, curDepth + 1);    }}class TreeNode {    int val;    TreeNode left, right;    public TreeNode(int val) {        this.val = val;    }}

优点:

  • 直观简洁:DFS的代码逻辑简单易懂,直接通过递归实现层数判断。
  • 时间复杂度:O(n),每个节点只被访问一次。
  • 空间复杂度:O(min(h, k)),递归深度受限制,避免递归深度过深引起的栈溢出问题。
  • 缺点:

  • 递归深度限制:当目标层数k较大时,可能导致递归深度过深,从而引起栈溢出。
  • 广度优先搜索(BFS)

    方法思路:

    BFS通过使用队列来逐层处理节点,确保每一层的所有节点都被处理后再处理下一层。这种方法避免了递归深度的问题,适合处理较大的层数。

    代码实现示例:

    import java.util.LinkedList;import java.util.Queue;public class Solution {    public int kthfloorNode(TreeNode root, int k) {        if (root == null) {            return 0;        }        Queue
    queue = new LinkedList<>(); queue.offer(root); int floor = 1; while (!queue.isEmpty()) { int size = queue.size(); if (floor == k) { return size; } for (int i = 0; i < size; i++) { TreeNode x = queue.poll(); if (x.left != null) { queue.offer(x.left); } if (x.right != null) { queue.offer(x.right); } } floor++; } return 0; }}

    优点:

  • 避免递归深度问题:BFS通过队列处理,避免了递归深度过大的问题,适合处理较大的k值。
  • 时间复杂度:O(n),每个节点被访问一次。
  • 空间复杂度:O(min(h, k)),队列的最大规模受层数限制。
  • 缺点:

  • 代码复杂度:BFS的实现相对较为复杂,需要使用队列数据结构。
  • 内存消耗:可能占用更多内存资源来存储队列中的节点。
  • 选择方法的依据

    • k较小的情况:DFS更为高效,代码简洁。
    • k较大情况:BFS更为稳定,避免递归深度过深的问题。

    总结

    两种方法各有优缺点,选择取决于具体需求。如果你需要处理较大的k值,BFS可能更适合;反之,DFS在k较小时表现更优。

    转载地址:http://fhds.baihongyu.com/

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