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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:57:27.435000             🧑  作者: Mango

计算二叉树中最多相距K距离的叶节点对

在二叉树中,两个节点之间的距离定义为从一个节点到另一个节点经过的边数。给定一个二叉树,计算最多相距K距离的叶节点对数量。

解题思路

要求二叉树中最多相距K距离的叶节点对数量,那么首先需要对二叉树进行遍历,找到所有的叶节点,并且计算它们之间的距离。具体来说,可以使用递归的方式进行遍历,在递归过程中,需要记录下当前节点的深度以及距离当前节点K距离的叶子节点数量。

接下来,我们可以考虑从根节点开始遍历整棵二叉树,对于每个节点,我们分别计算它与左右子节点之间的距离,然后统计出最多相距K距离的叶节点对数量。

我们可以使用一个变量来记录当前最多的叶节点对数量,每当计算出一个更大的叶节点对数量时,就更新该变量。最终,返回变量的值即可。

代码实现
class Node:
    def __init__(self, value, left=None, right=None):
        self.value = value
        self.left = left
        self.right = right

class Solution:
    def __init__(self):
        self.max_cnt = 0
        
    def find_pairs(self, root, K):
        if not root:
            return (0, [-1])
        if not root.left and not root.right:
            return (1, [0])
        left_cnt, left_dis = self.find_pairs(root.left, K)
        right_cnt, right_dis = self.find_pairs(root.right, K)
        cnt = left_cnt + right_cnt
        for l in left_dis:
            if l != -1:
                for r in right_dis:
                    if r != -1 and l + r + 2 <= K:
                        self.max_cnt = max(self.max_cnt, cnt)
        dis = [d + 1 for d in left_dis + right_dis if d != -1 and d + 1 <= K]
        return (cnt, dis)
        
    def max_leaf_pairs(self, root, K):
        self.find_pairs(root, K)
        return self.max_cnt

以上代码实现了一个名为Solution的类,其中包含一个名为max_leaf_pairs的方法,该方法计算二叉树中最多相距K距离的叶节点对数量。代码中的Node类表示二叉树的节点,其中的value、left和right属性分别表示节点的值、左子节点和右子节点。

在max_leaf_pairs方法中,我们首先调用find_pairs方法来遍历整棵二叉树,并统计出最多相距K距离的叶节点对数量,然后将其返回即可。

find_pairs方法使用递归方式遍历二叉树,对于每个节点,我们分别计算它与左右子节点之间的距离,并记录下与当前节点相距K距离的叶子节点数量。然后,我们遍历左右子树中的叶节点对,如果它们的距离之和小于等于K,就将它们的数量加到总的叶节点对数量中。最后,我们将当前节点到叶子节点的距离加1,并返回当前节点的叶子节点数量和距离数组。

总结

通过计算二叉树中最多相距K距离的叶节点对数量,我们可以更好地了解二叉树的结构和性质,同时也可以加深对遍历二叉树的理解。在实现时,我们需要注意细节,比如节点为空或者只有一个子节点时的处理方法。