二叉树的最大深度

尽管之前你可能做过这道题目,但只要认真看完,相信你会收获满满!可以一起解决如下两道题目:
104.二叉树的最大深度 559.n叉树的最大深度 104.二叉树的最大深度 题目地址:https://leetcode-cn.com/problems/maximum-depth-of-binary-tree/
给定一个二叉树,找出其最大深度。
二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
示例:给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],
返回它的最大深度 3 。
递归法 本题可以使用前序(中左右),也可以使用后序遍历(左右中),使用前序求的就是深度,使用后序求的是高度。
而根节点的高度就是二叉树的最大深度,所以本题中我们通过后序求的根节点高度来求的二叉树最大深度。
这一点其实是很多同学没有想清楚的,很多题解同样没有讲清楚。
我先用后序遍历(左右中)来计算树的高度。
确定递归函数的参数和返回值:参数就是传入树的根节点,返回就返回这棵树的深度,所以返回值为int类型。 代码如下:
int getdepth(treenode* node) 确定终止条件:如果为空节点的话,就返回0,表示高度为0。 代码如下:
if (node == null) return 0; 确定单层递归的逻辑:先求它的左子树的深度,再求的右子树的深度,最后取左右深度最大的数值 再+1 (加1是因为算上当前中间节点)就是目前节点为根节点的树的深度。 代码如下:
int leftdepth = getdepth(node->left);       // 左int rightdepth = getdepth(node->right);     // 右int depth = 1 + max(leftdepth, rightdepth); // 中return depth; 所以整体c++代码如下:
class solution {public:    int getdepth(treenode* node) {        if (node == null) return 0;        int leftdepth = getdepth(node->left);       // 左        int rightdepth = getdepth(node->right);     // 右        int depth = 1 + max(leftdepth, rightdepth); // 中        return depth;    }    int maxdepth(treenode* root) {        return getdepth(root);    }}; 代码精简之后c++代码如下:
class solution {public:    int maxdepth(treenode* root) {        if (root == null) return 0;        return 1 + max(maxdepth(root->left), maxdepth(root->right));    }}; 精简之后的代码根本看不出是哪种遍历方式,也看不出递归三部曲的步骤,所以如果对二叉树的操作还不熟练,尽量不要直接照着精简代码来学。
本题当然也可以使用前序,代码如下:(充分表现出求深度回溯的过程)
class solution {public:    int result;    void getdepth(treenode* node, int depth) {        result = depth > result ? depth : result; // 中        if (node->left == null && node->right == null) return ;        if (node->left) { // 左            depth++;    // 深度+1            getdepth(node->left, depth);            depth--;    // 回溯,深度-1        }        if (node->right) { // 右            depth++;    // 深度+1            getdepth(node->right, depth);            depth--;    // 回溯,深度-1        }        return ;    }    int maxdepth(treenode* root) {        result = 0;        if (root == 0) return result;        getdepth(root, 1);        return result;    }}; 可以看出使用了前序(中左右)的遍历顺序,这才是真正求深度的逻辑!
注意以上代码是为了把细节体现出来,简化一下代码如下:
class solution {public:    int result;    void getdepth(treenode* node, int depth) {        result = depth > result ? depth : result; // 中        if (node->left == null && node->right == null) return ;        if (node->left) { // 左            getdepth(node->left, depth + 1);        }        if (node->right) { // 右            getdepth(node->right, depth + 1);        }        return ;    }    int maxdepth(treenode* root) {        result = 0;        if (root == 0) return result;        getdepth(root, 1);        return result;    }}; 迭代法 使用迭代法的话,使用层序遍历是最为合适的,因为最大的深度就是二叉树的层数,和层序遍历的方式极其吻合。
在二叉树中,一层一层的来遍历二叉树,记录一下遍历的层数就是二叉树的深度,如图所示:
所以这道题的迭代法就是一道模板题,可以使用二叉树层序遍历的模板来解决的。
如果对层序遍历还不清楚的话,可以看这篇:二叉树:层序遍历登场!
c++代码如下:
class solution {public:    int maxdepth(treenode* root) {        if (root == null) return 0;        int depth = 0;        queue que;        que.push(root);        while(!que.empty()) {            int size = que.size();            depth++; // 记录深度            for (int i = 0; i left) que.push(node->left);                if (node->right) que.push(node->right);            }        }        return depth;    }}; 那么我们可以顺便解决一下n叉树的最大深度问题
559.n叉树的最大深度 题目地址:https://leetcode-cn.com/problems/maximum-depth-of-n-ary-tree/
给定一个 n 叉树,找到其最大深度。
最大深度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点总数。
例如,给定一个 3叉树 :
我们应返回其最大深度,3。
思路:
依然可以提供递归法和迭代法,来解决这个问题,思路是和二叉树思路一样的,直接给出代码如下:
递归法 c++代码:
class solution {public:    int maxdepth(node* root) {        if (root == 0) return 0;        int depth = 0;        for (int i = 0; i children.size(); i++) {            depth = max (depth, maxdepth(root->children[i]));        }        return depth + 1;    }}; 迭代法 依然是层序遍历,代码如下:
class solution {public:    int maxdepth(node* root) {        queue que;        if (root != null) que.push(root);        int depth = 0;        while (!que.empty()) {            int size = que.size();            depth++; // 记录深度            for (int i = 0; i children[j]) que.push(node->children[j]);                }            }        }        return depth;    }}; 其他语言版本 java 104.二叉树的最大深度 class solution {    /**     * 递归法     */    public int maxdepth(treenode root) {        if (root == null) {            return 0;        }        int leftdepth = maxdepth(root.left);        int rightdepth = maxdepth(root.right);        return math.max(leftdepth, rightdepth) + 1;    }} class solution {    /**     * 迭代法,使用层序遍历     */    public int maxdepth(treenode root) {        if(root == null) {            return 0;        }        deque deque = new linkedlist();        deque.offer(root);        int depth = 0;        while (!deque.isempty()) {            int size = deque.size();            depth++;            for (int i = 0; i  int:        return self.getdepth(root)            def getdepth(self, node):        if not node:            return 0        leftdepth = self.getdepth(node.left) #左        rightdepth = self.getdepth(node.right) #右        depth = 1 + max(leftdepth, rightdepth) #中        return depth 递归法:精简代码
class solution:    def maxdepth(self, root: treenode) -> int:        if not root:            return 0        return 1 + max(self.maxdepth(root.left), self.maxdepth(root.right)) 迭代法:
import collectionsclass solution:    def maxdepth(self, root: treenode) -> int:        if not root:            return 0        depth = 0 #记录深度        queue = collections.deque()        queue.append(root)        while queue:            size = len(queue)            depth += 1            for i in range(size):                node = queue.popleft()                if node.left:                    queue.append(node.left)                if node.right:                    queue.append(node.right)        return depth 559.n叉树的最大深度 递归法:
class solution:    def maxdepth(self, root: 'node') -> int:        if not root:            return 0        depth = 0        for i in range(len(root.children)):            depth = max(depth, self.maxdepth(root.children[i]))        return depth + 1 迭代法:
import collectionsclass solution:    def maxdepth(self, root: 'node') -> int:        queue = collections.deque()        if root:            queue.append(root)        depth = 0 #记录深度        while queue:            size = len(queue)            depth += 1            for i in range(size):                node = queue.popleft()                for j in range(len(node.children)):                    if node.children[j]:                        queue.append(node.children[j])        return depth 使用栈来模拟后序遍历依然可以
class solution:    def maxdepth(self, root: 'node') -> int:        st = []        if root:            st.append(root)        depth = 0        result = 0        while st:            node = st.pop()            if node != none:                st.append(node) #中                st.append(none)                depth += 1                for i in range(len(node.children)): #处理孩子                    if node.children[i]:                        st.append(node.children[i])                                else:                node = st.pop()                depth -= 1            result = max(result, depth)        return result


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