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📅  最后修改于: 2023-12-03 14:49:01.440000             🧑  作者: Mango

二叉树每个级别的所有叶子节点和非叶子节点的总和的按位与之和

二叉树每个级别的所有叶子节点和非叶子节点的总和的按位与之和是一个经典问题,需要通过遍历二叉树来实现。

算法思路

遍历二叉树,将每个节点的值按位与起来,然后将每个级别的叶子节点和非叶子节点的总和相加,再将所有结果按位与起来,并返回最终的值。

算法步骤如下:

  1. 如果根节点为空,则返回0。
  2. 创建一个列表,用于存储每个级别的叶子节点和非叶子节点的总和,初始值都为0。
  3. 创建一个队列,将根节点入队。
  4. while循环,直到队列为空:
    1. 获取队头节点,并将节点的值按位与起来,将结果与当前级别的总和相加。如果节点有左子节点,则将左子节点入队,并将左子节点的级别设置为当前节点的级别+1;如果节点有右子节点,则将右子节点入队,并将右子节点的级别设置为当前节点的级别+1。
    2. 如果队列为空,将当前级别的总和添加到列表中。
  5. 将列表中的所有数按位与起来,并返回结果。
实现代码
class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
        self.level = None


def sum_levels(root):
    if not root:
        return 0

    level_sums = [0] * 32  # 最多有32个级别
    queue = [(root, 0)]

    while queue:
        node, level = queue.pop(0)
        level_sums[level] |= node.val
        if node.left:
            node.left.level = level + 1
            queue.append((node.left, level + 1))
        if node.right:
            node.right.level = level + 1
            queue.append((node.right, level + 1))

    return sum(level_sums) & ((1 << 32) - 1)

以上是python实现代码,其中定义了一个TreeNode类来表示二叉树节点,每个节点有值、左右子节点和级别属性。sum_levels函数用于计算每个级别的叶子节点和非叶子节点的总和,并按位与起来返回最终结果。

小结

二叉树每个级别的所有叶子节点和非叶子节点的总和的按位与之和是一个经典算法问题,通过遍历二叉树来解决。本文介绍了该算法的思路和实现代码。