• 二叉树的堂兄弟节点


    这道题出自LeetCode,题目如下:

    在二叉树中,根节点位于深度 0 处,每个深度为 k 的节点的子节点位于深度 k+1 处。

    如果二叉树的两个节点深度相同,但 父节点不同 ,则它们是一对堂兄弟节点

    我们给出了具有唯一值的二叉树的根节点 root ,以及树中两个不同节点的值 x y

    只有与值 xy 对应的节点是堂兄弟节点时,才返回 true 。否则,返回 false

    示例 1

    输入:root = [1,2,3,4], x = 4, y = 3
    输出:false

    示例 2

    输入:root = [1,2,3,null,4,null,5], x = 5, y = 4
    输出:true

    示例 3

    输入:root = [1,2,3,null,4], x = 2, y = 3
    输出:false

    提示

    二叉树的节点数介于 2100 之间。
    每个节点的值都是唯一的、范围为 1100 的整数。

    容易发现,这道题本质上是BFS,但有两个问题需要解决:首先如何判断队列中要访问的节点是处于同一层,即深度是否相同;其次,如何判断它们的父节点是否相同。

    为了解决这两个问题,我们需要在访问队列中的一个节点时,预先查看一下它的子节点是否是要找的节点。如果是;那我们需要记录一下这个节点对应的父节点指针。这样,当要判断的两个节点都找到的时候,比较一下对应记录的父节点指针,即可得知它们的父节点是否相同。

    至于如何判断两个节点是否在同一层,根据BFS的性质,访问一个节点时,会将其从队列中移除,然后将它的子节点加入队列。我们可以预先算出每一层节点的数量,每次移除节点时检查当前层剩余节点数量。当某一层遍历完时,如果只找到了其中某一个节点,那么必定这两个节点不是堂兄弟节点了。

    最后通过的完整代码如下:

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
     *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
     * };
     */
    class Solution {
    public:
        bool isCousins(TreeNode* root, int x, int y) {
            queue<TreeNode *> q;
            q.push(root);
            int curLevel = 1;
            int nextLevel = 0;
            TreeNode *xParent = nullptr;
            TreeNode *yParent = nullptr;
            while(!q.empty())
            {
                TreeNode *p = q.front();
                q.pop();
                curLevel--;
    
                TreeNode *pl = p->left;
                if(pl)
                {
                    if(pl->val == x)
                    {
                        xParent = p;
                    }
                    else if(pl->val == y)
                    {
                        yParent = p;
                    }
                    q.push(pl);
                    nextLevel++;
                }
    
                TreeNode *pr = p->right;
                if(pr)
                {
                    if(pr->val == x)
                    {
                        xParent = p;
                    }
                    else if(pr->val == y)
                    {
                        yParent = p;
                    }
                    q.push(pr);
                    nextLevel++;
                }
    
                if(xParent && yParent)
                {
                    return xParent != yParent;
                }
    
                if(curLevel == 0)
                {
                    if(xParent || yParent)
                    {
                        return false;
                    }
    
                    curLevel = nextLevel;
                    nextLevel = 0;
                }
            }
    
            return false;
        }
    };
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/back-to-the-past/p/14656055.html
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