513.找树左下角的值
难度:中等
给定一棵二叉树的根节点 root
,请找出该二叉树中每一层的最大值。
示例1:
输入: root = [1,3,2,5,3,null,9]
输出: [1,3,9]
示例2:
输入: root = [1,2,3]
输出: [1,3]
提示:
- 二叉树的节点个数的范围是
[0,104]
-231 <= Node.val <= 231 - 1
广度优先搜索法(BFS)
这道题和 102 题很类似,改动在于在每一层的遍历过程中,把该层的元素进行最大值记录,得到最大值后,再将其放进 result 列表中。
层序遍历一个二叉树。就是从左到右、一层一层地去遍历二叉树。这种遍历的方式需要借用一个辅助数据结构即队列来实现。
队列具有 先进先出 的特性,符合层序遍历的逻辑。这种层序遍历的方式就是图论中的广度优先遍历,只不过我们应用在了二叉树上。
算法流程:
处理特例:若根节点为空,则返回空列表
根节点入队
BFS 循环: 判断队列是否为空。如果不为空,说明还有节点需要遍历
- 初始化当前层的节点个数
currentLevelSize
为队列的大小 - 使用一个内层循环,遍历当前层的节点。循环次数为当前层的节点个数
currentLevelSize
- 从队列中取出一个节点
current
,将其元素值进行最大值比较 - 如果当前节点有左子节点,将左子节点入队
- 如果当前节点有右子节点,将右子节点入队
- 从队列中取出一个节点
- 将得到的该层最大值加入结果列表
result
中 - 此时队列中已经把当前层的节点都出队了,同时把下一层的节点都入队了,因此队列大小刚好变成了下一层的节点个数
- 初始化当前层的节点个数
返回结果列表
代码展示
java
public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
List<Integer> result = new ArrayList<>();
// 若根节点为空,则返回空列表
if (root == null) {
return result;
}
Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
// 根节点入队
queue.add(root);
// BFS 循环
while (!queue.isEmpty()) {
int currentLayerSize = queue.size();
Integer maxValue = Integer.MIN_VALUE;
// 这里一定要使用固定大小currentLayerSize,不要使用queue.size(),因为queue不停地出队入队,所以其大小是不断变化的
for (int i = 0; i < currentLayerSize; i++) {
TreeNode current = queue.poll();
maxValue = Math.max(maxValue, current.val);
if (current.left != null) {
queue.add(current.left);
}
if (current.right != null) {
queue.add(current.right);
}
}
result.add(maxValue);
}
return result;
}
时间复杂度:O(n),其中 n 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。
空间复杂度:O(n),最差情况下,即当树为满二叉树时,最多有 (n+1)/2 个树节点 同时 在 queue
中,故使用 O(n) 大小的额外空间。
总结
Integer.MIN_VALUE
是在 Java 中整型变量的最小值。