C++ 中二叉树的最大宽度
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假设我们有一棵二叉树，我们需要定义一个函数来获取给定树的最大宽度。这里，树的宽度是所有层级中的最大宽度。我们假设该二叉树具有与满二叉树相同的结构，但某些节点为空。一层级的宽度实际上是两端节点(即该层级中最左边和最右边的非空节点，其中两端节点之间的空节点也计入长度计算)之间的长度。因此，如果树的形式为 −
由于最后一层的节点为 [5,3,null,9]，因此最大宽度为 4
为了解决这个问题，我们将遵循以下步骤 −
ans := 1, size := 0
定义一个双端队列 q，用于存储 (node, value) 对。
将 (root, 1) 插入 q
当 q 不为空时
size := q 的大小
定义一个 (节点, 值) 对 curr
如果 size 为 1，则将 (最前面元素的节点, 1) 插入 q，并从 q 中删除元素
当 size 不为 0 时
curr := q 的最前面元素，从 q 中删除最前面元素
如果 curr 节点的 left 不为空，则
创建 (当前节点的 left，2*curr 的值) 并将其插入 q
如果 curr 节点的 right 不为空，则
创建 (当前节点的 right，2*curr 的值 + 1) 并插入 q
如果 q 的大小 > 1，则
ans := ans 的最大值，q 中最后一个元素的值 – q 中第一个元素的值 + 1
size := size – 1
return ans
让我们看看下面的实现以便更好地理解 −
示例
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
public:
int val;
TreeNode *left, *right;
TreeNode(int data){
val = data;
left = NULL;
right = NULL;
}
};
void insert(TreeNode **root, int val){
queue<TreeNode*> q;
q.push(*root);
while(q.size()){
TreeNode *temp = q.front();
q.pop();
if(!temp->left){
if(val != NULL)
temp->left = new TreeNode(val);
else
temp->left = new TreeNode(0);
return;
}else{
q.push(temp->left);
}
if(!temp->right){
if(val != NULL)
temp->right = new TreeNode(val);
else
temp->right = new TreeNode(0);
return;
}else{
q.push(temp->right);
}
}
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
for(int i = 1; i<v.size(); i++){
insert(&root, v[i]);
}
return root;
}
class Solution {
public:
int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) {
int ans = 0;
deque < pair <TreeNode*, int> > q;
q.push_back({root,1});
ans = 1;
int size;
while(!q.empty()){
size = q.size();
pair <TreeNode*, int> curr;
if(size == 1){
q.push_back({q.front().first, 1});
q.pop_front();
}
while(size--){
curr = q.front();
q.pop_front();
if(curr.first->left){
q.push_back({curr.first->left, 2 * curr.second});
}
if(curr.first->right){
q.push_back({curr.first->right, 2 * curr.second + 1});
}
}
if(q.size() > 1)
ans = max(ans, q.back().second - q.front().second + 1);
}
return ans;
}
};
main(){
vector<int> v = {1,3,2,5,3,NULL,9};
TreeNode *root = make_tree(v);
Solution ob;
cout << (ob.widthOfBinaryTree(root));
}
输入
[1,3,2,5,3,null,9]
输出
4
