本文主要是介绍算法面试题-二叉树的宽度,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
题目:
求一棵二叉树的宽度
分析:
先了解二叉树的宽度优先遍历,使用的数据结构是队列:
1.将root节点放入队列
2.将队首节点的左/右节点分别入队列,并将对首节点打印并弹出队列
3.重复步骤2直至队列为空
所以求树的宽度即在宽度优先遍历的基础上记录每一层的节点个数,需要使用hash表记录每个节点所在的层数:
1.将root节点放入队列,并用hash表记录该节点的层数为1
2.将队首节点的左/右节点分别入队列,同时将队首节点出队,并记录左/右节点层数(在队首节点层数的基础上加1就为左/右节点层数)
3.判断队首节点对应的层数和当前层的大小:如果大于则说明进入了下一层,此时重置当前层的宽度为0;如果等于则将当前层的宽度累加。
4.将记录的最大宽度和当前层的宽度进行比较
代码实现:
public class TreeMaxWidth {
public static class Node {
public int value;
public Node left;
public Node right;
public Node(int value) {
this.value = value;
}
}
// 宽度优先遍历
public static void breadthFirstTraversal(Node head) {
if (head == null) {
return;
}
Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); // 队列使用的LinkedList实现
queue.add(head);
while (!queue.isEmpty()) {
Node cur = queue.poll();
System.out.println(cur.value);
if (cur.left != null) {
queue.add(cur.left);
}
if (cur.right != null) {
queue.add(cur.right);
}
}
}
public static int getMaxWidth(Node head) {
if (head == null) {
return 0;
}
int maxWidth = 0;
int curWidth = 0;
int curLevel = 1;
// 用于记录每个节点对应的层数
HashMap<Node, Integer> levelMap = new HashMap<>();
levelMap.put(head, 1);
Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); // 队列使用的LinkedList实现
queue.add(head);
Node node = null;
Node left = null;
Node right = null;
while (!queue.isEmpty()) {
node = queue.poll();
left = node.left;
right = node.right;
// 左/右节点在父节点基础层数上加1
if (left != null) {
levelMap.put(left, levelMap.get(node) + 1);
queue.add(left);
}
if (right != null) {
levelMap.put(right, levelMap.get(node) + 1);
queue.add(right);
}
// 遍历到下一层
if (levelMap.get(node) > curLevel) {
curWidth = 0;
curLevel = levelMap.get(node);
// 还在同一层进行遍历
} else {
curWidth++;
}
maxWidth = Math.max(maxWidth, curWidth);
}
return maxWidth;
}
}
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