[LeetCode] Boundary of Binary Tree 二叉树的边界
Given a binary tree, return the values of its boundary in anti-clockwise direction starting from root. Boundary includes left boundary, leaves, and right boundary in order without duplicate nodes.
Left boundary is defined as the path from root to the left-most node. Right boundary is defined as the path from root to the right-most node. If the root doesn't have left subtree or right subtree, then the root itself is left boundary or right boundary. Note this definition only applies to the input binary tree, and not applies to any subtrees.
The left-most node is defined as a leaf node you could reach when you always firstly travel to the left subtree if exists. If not, travel to the right subtree. Repeat until you reach a leaf node.
The right-most node is also defined by the same way with left and right exchanged.
Example 1
Input:
1
\
2
/ \
3 4 Ouput:
[1, 3, 4, 2] Explanation:
The root doesn't have left subtree, so the root itself is left boundary.
The leaves are node 3 and 4.
The right boundary are node 1,2,4. Note the anti-clockwise direction means you should output reversed right boundary.
So order them in anti-clockwise without duplicates and we have [1,3,4,2].
Example 2
Input:
____1_____
/ \
2 3
/ \ /
4 5 6
/ \ / \
7 8 9 10 Ouput:
[1,2,4,7,8,9,10,6,3] Explanation:
The left boundary are node 1,2,4. (4 is the left-most node according to definition)
The leaves are node 4,7,8,9,10.
The right boundary are node 1,3,6,10. (10 is the right-most node).
So order them in anti-clockwise without duplicate nodes we have [1,2,4,7,8,9,10,6,3].
这道题给了一棵二叉树,让我们以逆时针的顺序来输出树的边界,按顺序分别为左边界,叶结点和右边界。题目中给的例子也很清晰的明白哪些算是边界上的结点。那么最直接的方法就是分别按顺序求出左边界结点,叶结点,和右边界结点。那么如何求的,对于树的操作肯定是用递归最简洁啊,所以可以写分别三个递归函数来分别求左边界结点,叶结点,和右边界结点。首先要处理根结点的情况,当根结点没有左右子结点时,其也是一个叶结点,那么一开始就将其加入结果 res 中,那么再计算叶结点的时候又会再加入一次,这样不对。所以判断如果根结点至少有一个子结点,才提前将其加入结果 res 中。然后再来看求左边界结点的函数,如果当前结点不存在,或者没有子结点,直接返回。否则就把当前结点值加入结果 res 中,然后看如果左子结点存在,就对其调用递归函数,反之如果左子结点不存在,那么对右子结点调用递归函数。而对于求右边界结点的函数就反过来了,如果右子结点存在,就对其调用递归函数,反之如果右子结点不存在,就对左子结点调用递归函数,注意在调用递归函数之后才将结点值加入结果 res,因为是需要按逆时针的顺序输出。最后就来看求叶结点的函数,没什么可说的,就是看没有子结点存在了就加入结果 res,然后对左右子结点分别调用递归即可,参见代码如下:
解法一:
class Solution {
public:
vector<int> boundaryOfBinaryTree(TreeNode* root) {
if (!root) return {};
vector<int> res;
if (root->left || root->right) res.push_back(root->val);
leftBoundary(root->left, res);
leaves(root, res);
rightBoundary(root->right, res);
return res;
}
void leftBoundary(TreeNode* node, vector<int>& res) {
if (!node || (!node->left && !node->right)) return;
res.push_back(node->val);
if (!node->left) leftBoundary(node->right, res);
else leftBoundary(node->left, res);
}
void rightBoundary(TreeNode* node, vector<int>& res) {
if (!node || (!node->left && !node->right)) return;
if (!node->right) rightBoundary(node->left, res);
else rightBoundary(node->right, res);
res.push_back(node->val);
}
void leaves(TreeNode* node, vector<int>& res) {
if (!node) return;
if (!node->left && !node->right) {
res.push_back(node->val);
}
leaves(node->left, res);
leaves(node->right, res);
}
};
下面这种方法把上面三种不同的递归揉合到了一个递归中,并用 bool 型变量来标记当前是求左边界结点还是求右边界结点,同时还有加入叶结点到结果 res 中的功能。如果左边界标记为 true,那么将结点值加入结果 res 中,下面就是调用对左右结点调用递归函数了。根据上面的解题思路可以知道,如果是求左边界结点,优先调用左子结点,当左子结点不存在时再调右子结点,而对于求右边界结点,优先调用右子结点,当右子结点不存在时再调用左子结点。综上考虑,在对左子结点调用递归函数时,左边界标识设为 leftbd && node->left,而对右子结点调用递归的左边界标识设为 leftbd && !node->left,这样左子结点存在就会被优先调用。而右边界结点的情况就正好相反,调用左子结点的右边界标识为 rightbd && !node->right, 调用右子结点的右边界标识为 rightbd && node->right,这样就保证了右子结点存在就会被优先调用,参见代码如下:
解法二:
class Solution {
public:
vector<int> boundaryOfBinaryTree(TreeNode* root) {
if (!root) return {};
vector<int> res{root->val};
helper(root->left, true, false, res);
helper(root->right, false, true, res);
return res;
}
void helper(TreeNode* node, bool leftbd, bool rightbd, vector<int>& res) {
if (!node) return;
if (!node->left && !node->right) {
res.push_back(node->val);
return;
}
if (leftbd) res.push_back(node->val);
helper(node->left, leftbd && node->left, rightbd && !node->right, res);
helper(node->right, leftbd && !node->left, rightbd && node->right, res);
if (rightbd) res.push_back(node->val);
}
};
下面这种解法实际上时解法一的迭代形式,整体思路基本一样,只是没有再用递归的写法,而是均采用 while 的迭代写法,注意在求右边界结点时迭代写法很难直接写出逆时针的顺序,我们可以先反过来保存,最后再调个顺序即可,参见代码如下:
解法三:
class Solution {
public:
vector<int> boundaryOfBinaryTree(TreeNode* root) {
if (!root) return {};
vector<int> res, right;
TreeNode *l = root->left, *r = root->right, *p = root;
if (root->left || root->right) res.push_back(root->val);
while (l && (l->left || l->right)) {
res.push_back(l->val);
if (l->left) l = l->left;
else l = l->right;
}
stack<TreeNode*> st;
while (p || !st.empty()) {
if (p) {
st.push(p);
if (!p->left && !p->right) res.push_back(p->val);
p = p->left;
} else {
p = st.top(); st.pop();
p = p->right;
}
}
while (r && (r->left || r->right)) {
right.push_back(r->val);
if (r->right) r = r->right;
else r = r->left;
}
res.insert(res.end(), right.rbegin(), right.rend());
return res;
}
};
Github 同步地址:
https://github.com/grandyang/leetcode/issues/545
类似题目:
参考资料:
LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)
[LeetCode] Boundary of Binary Tree 二叉树的边界的更多相关文章
- [LeetCode] 545. Boundary of Binary Tree 二叉树的边界
Given a binary tree, return the values of its boundary in anti-clockwise direction starting from roo ...
- 545. Boundary of Binary Tree二叉树的边界
[抄题]: Given a binary tree, return the values of its boundary in anti-clockwise direction starting fr ...
- Leetcode 110 Balanced Binary Tree 二叉树
判断一棵树是否是平衡树,即左右子树的深度相差不超过1. 我们可以回顾下depth函数其实是Leetcode 104 Maximum Depth of Binary Tree 二叉树 /** * Def ...
- LeetCode - Boundary of Binary Tree
Given a binary tree, return the values of its boundary in anti-clockwise direction starting from roo ...
- [LeetCode] Diameter of Binary Tree 二叉树的直径
Given a binary tree, you need to compute the length of the diameter of the tree. The diameter of a b ...
- [LeetCode] 110. Balanced Binary Tree ☆(二叉树是否平衡)
Balanced Binary Tree [数据结构和算法]全面剖析树的各类遍历方法 描述 解析 递归分别判断每个节点的左右子树 该题是Easy的原因是该题可以很容易的想到时间复杂度为O(n^2)的方 ...
- Leetcode 226 Invert Binary Tree 二叉树
交换左右叶子节点 /** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * ...
- (二叉树 递归) leetcode 105. Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal
Given preorder and inorder traversal of a tree, construct the binary tree. Note:You may assume that ...
- (二叉树 递归) leetcode 106. Construct Binary Tree from Inorder and Postorder Traversal
Given inorder and postorder traversal of a tree, construct the binary tree. Note:You may assume that ...
随机推荐
- 实现Windows程序的数据绑定
1.创建DataSet对象 语法: DataSet 数据集对象 =new DataSet("数据集的名称字符串"); 语法中的参数是数据集的名称字符串,可以有,也可以没有.如 ...
- 复习C#
(1)public共有访问.该修饰符可用于类和结构的成员,可用于命名空间下直接定义的类型,对于类和结构成员,如果声明为共有的,那么除自身的成员,外部成员也可以访问 (2)private限制为私有访问. ...
- oracle维护数据的完整性
介绍: 数据的完整性用于确保数据库数据遵从一定的商业的逻辑规则.在oracle中,数据完整性可以使用约束.触发器.应用程序(过程.函数)三种方法来实现,在这三种方法中,因为约束易于维护,并且具有最好的 ...
- spring MVC 原理及源码解析
首先要知道springmvc的核心控制器dispatcherServlet(继承自httpServlet) 一般httpServlet的请求过程: 1.初始化(创建servlet实例时)时会执行ser ...
- JAVA读取Excel中内容(HSSF和Workbook两种方法)
内容添加,以前是用的HSSF,前几天帮同学写一个统计表用了Workbook,现在码一下. ---新内容(Workbook)--- 同学要统计一个xls表格,让表1里面的某一列内容对表2里面的每列进行匹 ...
- 听翁恺老师mooc笔记(12)--结构中的结构
结构数组: 和C语言中的int,double一样,一旦我们做出一个结构类型,就可以定义这个结构类型的变量,也可以定义这个结构类型的数组.比如下面这个例子: struct date dates[100] ...
- C语言第零次作业总结
本次作业发现的亮点 没有发现抄袭的现象,大家都是独立且认真地完成这次的作业,希望再接再厉,继续保持 戴洁 陈欢 陈张鑫三位同学的博客写的不错,希望同学们向这三位同学学习,认真对待每次作业 本次作业的问 ...
- 关于mule中Spring使用中的一个问题
在mule中连接数据库时,大家通常喜欢使用spring的数据库连接以及bean的配置,但是在使用时会出现一些问题,即bean无法找到,这些,就是需要把bean的id属性改成name属性:可能是因为mu ...
- Mybatis学习日志
在Mybatis深入学习的一周中,总感觉跟着师傅的视屏讲解什么都能懂,但实际自己操作的时候才发现自己一脸懵逼,不知道从何入手.但还好自己做了点笔记.在此记录一下自己浅度学习Mybatis遇到几个小问题 ...
- python端口扫描用多线程+线程安全的队列+Thread类实现
用线程安全的队列Queue实现扫描端口数据存储 用多线程扫描端口 用Thread类实现程序组织 #coding:utf-8 import sys import socket import sys im ...