关于算法:二叉树递归套路判断二叉树是否是完全二叉树判断二叉树是否是平衡二叉树

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二叉树的根本套路咱们曾经很相熟了,接下来咱们聊聊二叉树的递归套路, 能够解决面试中绝大多数的二叉树问题,尤其是树型 dp 问题,其本质是利用递归遍历二叉树的便利性

判断二叉树是否是齐全二叉树

1、经典写法思路

(1)某个节点有右孩子无左孩子,则肯定不是齐全二叉树

(2)当第一次遇到左右孩子不双全的节点时,当前遇到的节点都是叶节点

2、递归套路思路

对于任意一颗子树,判断是否是齐全二叉树的条件( 列出所有可能性

(1)左树是满的,右树是满的,左树高度 = 右树高度

(2)左树是齐全二叉树,右树是满的,左树高度 = 右树高度 + 1

(3)左树是满的,右树是满的,左树高度 = 右树高度 + 1

(4)左树是满的,右树是齐全二叉树,左树高度 = 右树高度

只有这 4 种状况二叉树才可能是齐全二叉树(当然也可能是满二叉树,满二叉树自身也是齐全二叉树)

也就是每次从左子树和右子树中咱们都须要 是否满二叉树、是否齐全二叉树、高度 三个数据,只管咱们最初只返回是否齐全二叉树,然而咱们须要高度、是否满来辅助咱们判断是否齐全二叉树,所以能够定义如下的 Info 类

public static class Info {
    public boolean isFull;
    public boolean isComplete;
    public int height;

    public Info(boolean isFull, boolean isComplete, int height) {
        this.isFull = isFull;
        this.isComplete = isComplete;
        this.height = height;
    }
}

3、递归套路代码

(1)首先判断为空时好不好设置,此时是好设置的, 节点为空时 new Info(true, true, 0),即认为空节点是满二叉树、是齐全二叉树、高度为 0。

(2)而后依据列出的所有可能性,编写递归套路的代码,因为要整个造成递归,所以每一步都要返回 Info 类,不然咋递归上来呢?

此步的外围套路就以下三步:

1)无脑获取左右子树的 Info 信息

2)依据左右子树拼凑本人的 Info 信息

3)返回本人的 Info 信息

/**
 * @author Java 和算法学习:周一
 */
public static Info process(Node x) {if (x == null) {return new Info(true, true, 0);
    }

    // 获取左右子树
    Info leftInfo = process(x.left);
    Info rightInfo = process(x.right);

    // 拼凑本人的信息
    boolean isFull = leftInfo.isFull && rightInfo.isFull && leftInfo.height == rightInfo.height;
    boolean isComplete = false;
    if (leftInfo.isFull && rightInfo.isFull && leftInfo.height == rightInfo.height) {
        // 左满,右满,高度相等
        isComplete = true;
    } else if (leftInfo.isComplete && rightInfo.isFull && leftInfo.height == rightInfo.height + 1) {
        // 左齐全,右满,高度差 1
        isComplete = true;
    } else if (leftInfo.isFull && rightInfo.isFull && leftInfo.height == rightInfo.height + 1) {
        // 左满、右满,高度差为 1
        isComplete = true;
    } else if (leftInfo.isFull && rightInfo.isComplete && leftInfo.height == rightInfo.height) {
        // 左满、右齐全,高度相等
        isComplete = true;
    }
    // 左右子树高度最大的加上本人的高度 1,即是此节点的高度
    int height = Math.max(leftInfo.height, rightInfo.height) + 1;

    return new Info(isFull, isComplete, height);
}

(3)主函数调用递归办法获取后果

/**
 * 递归套路解法
 *
 * @author Java 和算法学习:周一
 */
public static boolean isCompleteBinaryTree2(Node head) {if (head == null) {return true;}
    return process(head).isComplete;
}

所有代码地址:

https://github.com/monday-pro…

判断二叉树是否是均衡二叉树

均衡二叉树定义:二叉树每个子树中,左树最大高度和右树最大高度差小于等于 1。

1、递归套路思路

剖析对于任意一个节点,满足以此节点为头的子树是均衡二叉树的条件( 列出所有可能性

(1)左树是均衡二叉树

(2)右树是均衡二叉树

(3)左树高度、右树高度 差值小于等于 1

满足这三个条件能力说以此节点为头的子树是均衡二叉树。

也就是每次从左子树和右子树中咱们都须要 是否均衡、高度 两个数据,只管咱们最初只返回是否均衡,然而咱们须要高度来辅助咱们判断是否均衡,所以能够定义如下的 Info 类

public static class Info{
    public boolean isBalanced;
    public int height;

    public Info(boolean b, int h) {
        this.isBalanced = b;
        this.height = h;
    }
}

2、递归套路代码

(1)首先判断为空时好不好设置,此时也是好设置的, 节点为空时 new Info(true, 0),即认为空节点是均衡二叉树、高度为 0。

(2)而后依据列出的所有可能性,编写递归套路的代码,因为要整个造成递归,所以每一步都要返回 Info 类。(拿到左右子树的 Info、拼凑本人的 Info、返回本人的 Info)

/**
 * 判断以某个节点为头的子树是否是均衡二叉树
 *
 * @author Java 和算法学习:周一
 */
public static Info process(Node x) {if (x == null) {return new Info(true, 0);
    }

    // 1. 拿到左右子树的信息
    Info leftInfo = process(x.left);
    Info rightInfo = process(x.right);

    // 2. 拼凑我本人的信息
    // 默认是均衡的
    boolean isBalanced = true;
    // 哪些状况会造成不均衡:1. 左树不均衡 2. 右树不均衡 3. 左右子树的高度差大于 1
    if (!leftInfo.isBalanced || !rightInfo.isBalanced || Math.abs(leftInfo.height - rightInfo.height) > 1) {isBalanced = false;}
    // 左右子树中最大高度,加上到本人的高度
    int height = Math.max(leftInfo.height, rightInfo.height) + 1;

    // 3. 返回本人的信息
    return new Info(isBalanced, height);
}

(3)主函数调用递归办法获取后果

/**
 * @author Java 和算法学习:周一
 */
public static boolean isBalancedBinaryTree(Node head) {if (head == null) {return true;}
    return process(head).isBalanced;
}

所有代码地址:

https://github.com/monday-pro…

是不是发现用递归套路来解霎时难度升高了许多,别急,二叉树的递归套路远不止这点,这才套路入门呢,前面还有好几篇介绍递归套路技巧的

正文完
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