C++ 中包含所有最深节点的最小子树


假设我们有一棵根节点为 root 的二叉树,每个节点的深度是到根节点的最短距离。如果一个节点拥有在整棵树中所有节点中最大的深度,则称该节点是最深的节点。一个节点的子树包含该节点及其所有后代节点。我们需要找到深度最大的节点,并且该节点的子树包含所有最深的节点。

那么最深的子树将是:

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个名为 solve() 的方法,该方法将 root 作为输入。

  • 如果 root 为空,则返回 (null, 0)。

  • l := solve(root 的左子树),r := solve(root 的右子树)。

  • 如果左子树的第二个值 > 右子树的第二个值,则返回一个对 (l 的第一个值, 1 + l 的第二个值)。

  • 否则,如果左子树的第二个值 < 右子树的第二个值,则返回一个对 (r 的第一个值, 1 + r 的第二个值)。

  • 返回一个对 (root, l 的第二个值 + 1)。

  • 从主方法调用 solve(root),并返回其第二个值。

示例 (C++)

让我们来看下面的实现来更好地理解:

 在线演示

#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;
}
void tree_level_trav(TreeNode*root){
   if (root == NULL) return;
   cout << "[";
   queue<TreeNode *> q;
   TreeNode *curr;
   q.push(root);
   q.push(NULL);
   while (q.size() > 1) {
      curr = q.front();
      q.pop();
      if (curr == NULL){
         q.push(NULL);
      } else {
         if(curr->left)
         q.push(curr->left);
         if(curr->right)
            q.push(curr->right);
         if(curr->val == 0 || curr == NULL){
            cout << "null" << ", ";
         } else {
            cout << curr->val << ", ";
         }
      }
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
   public:
   pair <TreeNode*, int> solve(TreeNode* root){
      if(!root || root->val == 0) return {NULL, 0};
      pair <TreeNode*, int> L = solve(root->left);
      pair <TreeNode*, int> R = solve(root->right);
      if(L.second > R.second)return {L.first, L.second + 1};
      else if(L.second < R.second) return {R.first, R.second + 1};
      return {root, L.second + 1};
   }
   TreeNode* subtreeWithAllDeepest(TreeNode* root) {
      return solve(root).first;
   }
};
main(){
   vector<int> v = {3,5,1,6,2,0,8,NULL,NULL,7,4};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   Solution ob;
   tree_level_trav(ob.subtreeWithAllDeepest(root)) ;
}

输入

{3,5,1,6,2,0,8,NULL,NULL,7,4}

输出

[2,7,4]

更新于:2020年4月30日

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