C++ 中二叉樹的最大層級和


假設我們有一個二叉樹的根節點,其根節點的層級為 1,其子節點的層級為 2,依此類推。我們需要返回層級 X 的最小值,使得層級 X 上所有節點值的總和最大。如果樹如下所示:

則輸出將為 2。層級 1 的總和 = 1,層級 2 的總和為 7 + 0 = 7,層級 3 的總和為 7 + (-8) = -1,因此最大值為層級 2,所以輸出為 2。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • level := 1,sum := r 的值,ansLevel := level,ansSum := sum
  • 定義一個佇列 q,將給定的節點 r 插入到 q 中
  • 當 q 不為空時
    • capacity := q 的大小
    • 將 level 增加 1,sum := 0
    • 當 capacity 不為 0 時
      • node := q 中的第一個節點,從 q 中刪除該節點
      • 如果 node 的右子節點有效,則 sum := sum + 右子節點的值,並將右子節點插入到 q 中
      • 如果 node 的左子節點有效,則 sum := sum + 左子節點的值,並將左子節點插入到 q 中
      • 將 capacity 減 1
    • 如果 ansSum < sum,則 ansSum := sum,ansLevel := level
  • 返回 ansLevel

示例(C++)

讓我們看一下以下實現,以便更好地理解:

 線上演示 線上演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
   public:
      int val;
      TreeNode *left, *right;
      TreeNode(int data){
         val = data;
         left = NULL;
         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 maxLevelSum(TreeNode* r) {
      int level = 1, sum = r->val;
      int ansLevel = level, ansSum = sum;
      queue <TreeNode*> q;
      q.push(r);
      while(!q.empty()){
         int capacity = q.size();
         level++;
         sum = 0;
         while(capacity--){
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            if(node->right){
               sum += node->right->val;
               q.push(node->right);
            }
            if(node->left){
               sum += node->left->val;
               q.push(node->left);
            }
         }
         if(ansSum<sum){
            ansSum = sum;
            ansLevel = level;
         }
      }
      return ansLevel;
   }
};
main(){
   vector<int> v = {1,7,0,7,-8,NULL,NULL};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   Solution ob;
   cout <<ob.maxLevelSum(root);
}

輸入

[1,7,0,7,-8,null,null]

輸出

2

更新於: 2020-04-30

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