C++实现LeetCode(110.平衡二叉树)

这篇文章主要介绍了C++实现LeetCode(110.平衡二叉树),本篇文章通过简要的案例,讲解了该项技术的了解与使用,以下就是详细内容,需要的朋友可以参考下

[LeetCode] 110.Balanced Binary Tree 平衡二叉树

Given a binary tree, determine if it is height-balanced.

For this problem, a height-balanced binary tree is defined as:

a binary tree in which the depth of the two subtrees of everynode never differ by more than 1.

Example 1:

Given the following tree [3,9,20,null,null,15,7]:

    3
/ \
9  20
/  \
15   7

Return true.

Example 2:

Given the following tree [1,2,2,3,3,null,null,4,4]:

       1
/ \
2   2
/ \
3   3
/ \
4   4

Return false.

求二叉树是否平衡,根据题目中的定义,高度平衡二叉树是每一个结点的两个子树的深度差不能超过1,那么我们肯定需要一个求各个点深度的函数,然后对每个节点的两个子树来比较深度差,时间复杂度为O(NlgN),代码如下:

解法一:

 class Solution { public: bool isBalanced(TreeNode *root) { if (!root) return true; if (abs(getDepth(root->left) - getDepth(root->right)) > 1) return false; return isBalanced(root->left) && isBalanced(root->right); } int getDepth(TreeNode *root) { if (!root) return 0; return 1 + max(getDepth(root->left), getDepth(root->right)); } };

上面那个方法正确但不是很高效,因为每一个点都会被上面的点计算深度时访问一次,我们可以进行优化。方法是如果我们发现子树不平衡,则不计算具体的深度,而是直接返回-1。那么优化后的方法为:对于每一个节点,我们通过checkDepth方法递归获得左右子树的深度,如果子树是平衡的,则返回真实的深度,若不平衡,直接返回-1,此方法时间复杂度O(N),空间复杂度O(H),参见代码如下:

解法二:

 class Solution { public: bool isBalanced(TreeNode *root) { if (checkDepth(root) == -1) return false; else return true; } int checkDepth(TreeNode *root) { if (!root) return 0; int left = checkDepth(root->left); if (left == -1) return -1; int right = checkDepth(root->right); if (right == -1) return -1; int diff = abs(left - right); if (diff > 1) return -1; else return 1 + max(left, right); } };

类似题目:

Maximum Depth of Binary Tree

参考资料:

https://leetcode.com/problems/balanced-binary-tree/

https://leetcode.com/problems/balanced-binary-tree/discuss/35691/The-bottom-up-O(N)-solution-would-be-better

https://leetcode.com/problems/balanced-binary-tree/discuss/35686/Java-solution-based-on-height-check-left-and-right-node-in-every-recursion-to-avoid-further-useless-search

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