对于让你求二叉树节点个数的题目,无非就是普通二叉树、完全二叉树、满二叉树三种。这三者的关系是,二叉树>完全二叉树>满二叉树。
如果是题目没有给限定条件,只让你求二叉树的节点个数,则按照普通二叉树来求;如果给了限定条件,完全二叉树或者满二叉树,则根据他们的特性有更优化的算法。
一、求普通二叉树的节点个数
递归算法和迭代算法:
/** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode(int x) : val(x),left(NULL),right(NULL) {} * }; */ class Solution { public: int countNodes(TreeNode* root) { //用递归的方式,用递归真的太简单了 if(root == NULL) return 0; return 1+countNodes(root->left)+countNodes(root->right);属于后序遍历,先求了子树的,然后加上了中间的根节点 还可以采用层序遍历的方式,稍微改动模板,其实前序后序中序遍历感觉都行 if(root == NULL) return 0; queue<TreeNode*> que; que.push(root); int result = ; while(!que.empty()) { int size = que.size(); for(int i=0; i<size; i++) { TreeNode* node = que.front(); que.pop(); if(node->left) que.push(node->left); right) que.push(node->right); result++; } } return result; } };
着重说一下这种递归算法的时间复杂度是O(n)
二、求满二叉树的节点个数
满二叉树也是普通二叉树,用求普通二叉树节点个数的方法完全能够得到正确答案,但是我们一开始说了,既然给定了这个条件,我们就能根据它的特性得到简单的解法。
满二叉树的节点个数是跟二叉树的深度有关系的,节点个数n=2^(深度)-1,根据这个特性,我们只需要知道二叉树的深度,就能得到节点个数。
int h = 计算树的高度 while(root!=nullptr) { root = root->left; h++; } return (int)math.pow(2,h)-1; } };
while循环只需要logN的时间,所以时间复杂度为O(logN)。
三、求完全二叉树的节点个数
完全二叉树也是普通二叉树,用求普通二叉树节点个数的方法完全能够得到正确答案,但是我们一开始说了,既然给定了这个条件,我们就能根据它的特性得到简单的解法。
完全二叉树的的两棵子树,至少有一颗是满二叉树。既然有这个特点,那这棵满二叉树就可以节省时间,另一棵当做普通二叉树计算。
root) { TreeNode* leftNode = root; TreeNode* rightNode = root; 得到左右子树的高度 int lh=0,rh=while(leftNode != nullptr) { leftNode = leftNode->left; lh++while(rightNode != nullptr) { rightNode = rightNode->right; rh++如果左右子树的高度相同,说明是一棵满二叉树 if(lh == rh) return pow(如果高度不相等,按照普通二叉树的计算逻辑 1+countNodes(root->left)+countNodes(root->right); } };
这个算法的时间复杂度为O(logNlogN)。因为while循环的时间是O(logN),递归的时候因为上面提到的特性,只会递归一支子树,递归深度就是树的高度O(logN),所以总体的时间复杂度是O(logNlogN)。