迭代地二叉搜索树的高度

时间:2013-02-21 23:06:24

标签: c# algorithm binary-tree binary-search-tree breadth-first-search

我正在尝试一种迭代方法来查找二叉搜索树的高度/深度。 基本上,我尝试使用广度优先搜索来计算深度,方法是使用队列存储树节点并仅使用整数来保存树的当前深度。树中的每个节点都排队,并检查子节点。如果存在子节点,则增加深度变量。这是代码:

public void calcDepthIterative() {
    Queue<TreeNode> nodeQ = new LinkedList<TreeNode>();
    TreeNode node = root;
    int level = 0;
    boolean flag = false;

    nodeQ.add(node);
    while(!nodeQ.isEmpty()) {
        node = nodeQ.remove();
        flag = false;
        if(node.leftChild != null) {
            nodeQ.add(node.leftChild);
            flag = true;
        }

        if(node.rightChild != null) {
            nodeQ.add(node.rightChild);
            flag = true;
        }
        if(flag) level++;
    }
    System.out.println(level);

}

但是,该代码并不适用于所有情况。例如,对于以下树:

     10
   /    \
  4      18
   \    /  \
    5  17   19

它将深度显示为3,而不是2。 我使用this page中的想法,使用额外的队列来存储当前深度的替换版本。我想避免使用额外的队列,所以我试图优化它。这是有效的代码,尽管使用了额外的队列。

public void calcDepthIterativeQueue() {
    Queue<TreeNode> nodeQ = new LinkedList<TreeNode>();
    Queue<Integer> lenQ = new LinkedList<Integer>();

    TreeNode node = root;
    nodeQ.add(node);
    lenQ.add(0);
    int maxLen = 0;
    while(!nodeQ.isEmpty()) {
        TreeNode curr = nodeQ.remove();
        int currLen = lenQ.remove();
        if(curr.leftChild != null) {
            nodeQ.add(curr.leftChild);
            lenQ.add(currLen + 1);
        }

        if(curr.rightChild != null) {
            nodeQ.add(curr.rightChild);
            lenQ.add(currLen + 1);
        }
        maxLen = currLen > maxLen ? currLen : maxLen;
    }
    System.out.println(maxLen);

}

问题:

有没有办法修复第一个方法,使其返回正确的深度?

修改 见以下接受的答案

rici回答的Java代码:

public void calcDepthIterative() {
    Queue<TreeNode> nodeQ = new LinkedList<TreeNode>();
    int depth = 0;
    nodeQ.add(root);
    while(!nodeQ.isEmpty()) {
        int nodeCount = nodeQ.size();
        if(nodeCount == 0)
            break;
        depth++;
        while(nodeCount > 0) {
            TreeNode topNode = nodeQ.remove();
            if(topNode.leftChild != null)
                nodeQ.add(topNode.leftChild);
            if(topNode.rightChild != null)
                nodeQ.add(topNode.rightChild);
            nodeCount--;
        }
    }
    System.out.println(depth);
}

3 个答案:

答案 0 :(得分:6)

这是一种方法:

Create a Queue, and push the root onto it.
Let Depth = 0
Loop:
    Let NodeCount = size(Queue)
    If NodeCount is 0:
        return Depth.
    Increment Depth.
    While NodeCount > 0:
        Remove the node at the front of the queue.
        Push its children, if any, on the back of the queue
        Decrement NodeCount.

如何运作

每次设置NodeCount时,扫描即将开始新行。 NodeCount设置为该行中的节点数。当所有这些节点都被删除后(即,NodeCount减少到零),那么该行已经完成,并且该行上节点的所有子节点都已添加到队列中,因此队列再次具有完整的行,并且NodeCount再次设置为该行中的节点数。

答案 1 :(得分:0)

public int height(Node root){
  int ht =0;
  if(root==null) return ht;
  Queue<Node> q = new ArrayDeque<Node>();
  q.addLast(root);
  while(true){
      int nodeCount = q.size();
      if(nodeCount==0) return ht;
      ht++;
      while(nodeCount>0){
       Node node = q.pop();
       if(node.left!=null) q.addLast(node.left);
       if(node.right!=null) q.addLast(node.right);
       nodeCount--;
      }
 }

答案 2 :(得分:-2)

递归怎么样,

int Depth(Node node)
{
    int depthR=0,depthL=0;
    if(Right!=null)depthR=Depth(Right);
    if(Left!=null)depthL=Depth(Left);
    return Max(depthR,depthL)+1;
}

如果您想要基于零的深度,只需将结果深度减去1。