C++ 中完全二叉树节点计数


假设我们有一个完全二叉树,我们需要计算节点的数量。例如,树如下所示:

则输出将为 6。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 这将使用递归方法。该方法 countNodes() 以根节点作为参数。
  • hr := 0 且 hl := 0
  • 创建两个节点 l 和 r 作为根节点
  • 当 l 不为空时
    • 将 hl 加 1
    • l := l 的左子节点
  • 当 r 不为空时
    • r := r 的右子节点
    • 将 hr 加 1
  • 如果 hl = hr,则返回 (2 ^ hl) – 1
  • 返回 1 + countNodes(根节点的左子节点) + countNodes(根节点的右子节点)

让我们看看下面的实现来更好地理解:

示例

 实时演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
   public:
      int val;
      TreeNode *left, *right;
      TreeNode(int data){
         val = data;
         left = right = NULL;
      }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      }else{
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
         temp->right = new TreeNode(val);
      else
         temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      } else {
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
class Solution {
   public:
   int fastPow(int base, int power){
      int res = 1;
      while(power > 0){
         if(power & 1) res *= base;
         base *= base;
         power >>= 1;
      }
      return res;
   }
   int countNodes(TreeNode* root) {
      int hr = 0;
      int hl = 0;
      TreeNode* l = root;
      TreeNode* r = root;
      while(l){
         hl++;
         l = l->left;
      }
      while(r){
         r = r->right;
         hr++;
      }
      if(hl == hr) return fastPow(2, hl) - 1;
      return 1 + countNodes(root->left) + countNodes(root->right);
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int> v = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
   TreeNode *node = make_tree(v);
   cout << (ob.countNodes(node));
}

输入

[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

输出

10

更新于: 2020年5月4日

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