From 69f8aa3fd136998e0b1bfcf2e22f0c9f3f186fde Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: zhangsan <646228430@qq.com> Date: Sat, 17 May 2025 14:14:02 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?5.17=20=E4=BA=8C=E8=BD=AE=20=E9=93=BE=E8=A1=A8?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- src/main/java/tree/AverageOfLevels.java | 38 ++++++++++++++ src/main/java/tree/BSTIterator.java | 52 ++++++++++++++++++++ src/main/java/tree/CountNodes.java | 49 ++++++++++++++++++ src/main/java/tree/GetMinimumDifference.java | 35 +++++++++++++ src/main/java/tree/ZigzagLevelOrder.java | 48 ++++++++++++++++++ 5 files changed, 222 insertions(+) create mode 100644 src/main/java/tree/AverageOfLevels.java create mode 100644 src/main/java/tree/BSTIterator.java create mode 100644 src/main/java/tree/CountNodes.java create mode 100644 src/main/java/tree/GetMinimumDifference.java create mode 100644 src/main/java/tree/ZigzagLevelOrder.java diff --git a/src/main/java/tree/AverageOfLevels.java b/src/main/java/tree/AverageOfLevels.java new file mode 100644 index 0000000..4b43677 --- /dev/null +++ b/src/main/java/tree/AverageOfLevels.java @@ -0,0 +1,38 @@ +package tree; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.LinkedList; +import java.util.List; +import java.util.Queue; + +/** + * 题目： 637. 二叉树的层平均值 (averageOfLevels) + * 描述：给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。 + * + 示例 1： + 输入：root = [3,9,20,null,null,15,7] + 输出：[3.00000,14.50000,11.00000] + 解释：第 0 层的平均值为 3,第 1 层的平均值为 14.5,第 2 层的平均值为 11 。 + 因此返回 [3, 14.5, 11] 。 + + * 链接：https://leetcode.cn/problems/average-of-levels-in-binary-tree/ + */ +public class AverageOfLevels { + public List averageOfLevels(TreeNode root) { + Queuequeue=new LinkedList<>(); + Listres=new ArrayList<>(); + queue.offer(root); + while (!queue.isEmpty()){ + int size=queue.size(); + double sum=0.0; + for (int i = 0; i < size; i++) { + TreeNode cur=queue.poll(); + sum+=cur.val; + if(cur.left!=null)queue.offer(cur.left); + if(cur.right!=null)queue.offer(cur.right); + } + res.add(sum/size); + } + return res; + } +} diff --git a/src/main/java/tree/BSTIterator.java b/src/main/java/tree/BSTIterator.java new file mode 100644 index 0000000..697ed84 --- /dev/null +++ b/src/main/java/tree/BSTIterator.java @@ -0,0 +1,52 @@ +package tree; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +/** + * 题目： 173. 二叉搜索树迭代器 (BSTIterator) + * 描述：实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator ，表示一个按中序遍历二叉搜索树（BST）的迭代器： + * BSTIterator(TreeNode root) 初始化 BSTIterator 类的一个对象。BST 的根节点 root 会作为构造函数的一部分给出。指针应初始化为一个不存在于 BST 中的数字，且该数字小于 BST 中的任何元素。 + * boolean hasNext() 如果向指针右侧遍历存在数字，则返回 true ；否则返回 false 。 + * int next()将指针向右移动，然后返回指针处的数字。 + * 注意，指针初始化为一个不存在于 BST 中的数字，所以对 next() 的首次调用将返回 BST 中的最小元素。 + * + * 你可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 的中序遍历中至少存在一个下一个数字。 + * + 示例 1： + 输入 + ["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"] + [[[7, 3, 15, null, null, 9, 20]], [], [], [], [], [], [], [], [], []] + 输出 + [null, 3, 7, true, 9, true, 15, true, 20, false] + + * 链接：https://leetcode.cn/problems/binary-search-tree-iterator/ + */ +class BSTIterator { + private int idx; + private List arr; + + public BSTIterator(TreeNode root) { + idx = 0; + arr = new ArrayList(); + inorderTraversal(root, arr); + } + + public int next() { + return arr.get(idx++); + } + + public boolean hasNext() { + return idx < arr.size(); + } + + private void inorderTraversal(TreeNode root, List arr) { + if (root == null) { + return; + } + inorderTraversal(root.left, arr); + arr.add(root.val); + inorderTraversal(root.right, arr); + } +} + diff --git a/src/main/java/tree/CountNodes.java b/src/main/java/tree/CountNodes.java new file mode 100644 index 0000000..b2cf817 --- /dev/null +++ b/src/main/java/tree/CountNodes.java @@ -0,0 +1,49 @@ +package tree; +/** + * 题目： 222. 完全二叉树的节点个数 (countNodes) + * 描述：给你一棵 完全二叉树 的根节点 root ，求出该树的节点个数。 + * 完全二叉树 的定义如下：在完全二叉树中，除了最底层节点可能没填满外，其余每层节点数都达到最大值，并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层（从第 0 层开始），则该层包含 1~ 2h 个节点。 + * + 示例 1： + 输入：root = [1,2,3,4,5,6] + 输出：6 + + * 链接：https://leetcode.cn/problems/count-complete-tree-nodes/ + */ +//没想出小于o(n)的方法 +public class CountNodes { + public int countNodes(TreeNode root) { + // 空树直接返回 0 + if (root == null) { + return 0; + } + + // 用两个指针分别遍历左子树最左侧和右子树最右侧， + // 目的是快速判断当前子树是否为满二叉树 + TreeNode l = root, r = root; + int hl = 0, hr = 0; + + // 计算左子树从根到最左叶节点的高度 + while (l != null) { + l = l.left; + hl++; + } + + // 计算右子树从根到最右叶节点的高度 + while (r != null) { + r = r.right; + hr++; + } + + // 如果左右高度相同，则说明这是一棵满二叉树 + // 满二叉树节点数 = 2^h - 1 + if (hl == hr) { + // 使用位运算更高效：1 << hl 相当于 2^hl + return (1 << hl) - 1; + } + + // 否则，当前树不是满二叉树， + // 则根据「根 + 左子树节点数 + 右子树节点数」递归计算 + return 1 + countNodes(root.left) + countNodes(root.right); + } +} diff --git a/src/main/java/tree/GetMinimumDifference.java b/src/main/java/tree/GetMinimumDifference.java new file mode 100644 index 0000000..1deb7bc --- /dev/null +++ b/src/main/java/tree/GetMinimumDifference.java @@ -0,0 +1,35 @@ +package tree; + +import java.util.ArrayList; +import java.util.List; + +/** + * 题目： 530. 二叉搜索树的最小绝对差 (getMinimumDifference) + * 描述：给你一个二叉搜索树的根节点 root ，返回 树中任意两不同节点值之间的最小差值 。 + * + * 差值是一个正数，其数值等于两值之差的绝对值。 + * + 示例 1： + 输入：root = [4,2,6,1,3] + 输出：1 + + * 链接：https://leetcode.cn/problems/minimum-absolute-difference-in-bst/ + */ +public class GetMinimumDifference { + void dfs(TreeNode root, Listlist){ + if(root==null)return; + dfs(root.left,list); + list.add(root.val); + dfs(root.right,list); + } + public int getMinimumDifference(TreeNode root) { + Listlist=new ArrayList<>(); + dfs(root,list); + int min=Integer.MAX_VALUE; + for (int i = 0; i < list.size()-1; i++) { + int tp=list.get(i+1)-list.get(i); + if(tp> zigzagLevelOrder(TreeNode root) { + List> ans = new LinkedList>(); + if (root == null) { + return ans; + } + + Queue nodeQueue = new ArrayDeque<>(); + nodeQueue.offer(root); + boolean isOrderLeft = true; + + while (!nodeQueue.isEmpty()) { + Deque levelList = new LinkedList(); + int size = nodeQueue.size(); + for (int i = 0; i < size; ++i) { + TreeNode curNode = nodeQueue.poll(); + if (isOrderLeft) { + levelList.offerLast(curNode.val); + } else { + levelList.offerFirst(curNode.val); + } + if (curNode.left != null) { + nodeQueue.offer(curNode.left); + } + if (curNode.right != null) { + nodeQueue.offer(curNode.right); + } + } + ans.add(new LinkedList(levelList)); + isOrderLeft = !isOrderLeft; + } + return ans; + } +}