【力扣】104. 二叉树的最大深度(DFS、BFS)

题目:

104. 二叉树的最大深度
给定一个二叉树,找出其最大深度。

二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例:
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
返回它的最大深度 3 。

方法一:深度优先搜索

思路:

如果我们知道左子树和右子树的最大深度a和b,那么该二叉树的最大深度即为max(a,b)+1
而左子树和右子树的最大深度又可以以同样的方式进行计算。因此,我们可以用【深度优先搜索】的方法来计算二叉树的最大深度。具体来说,在计算当前二叉树的最大深度时,可以先递归计算出其左子树和右子树的最大深度,然后在O(1)时间内计算出当前二叉树的最大深度。递归在访问到空节点时退出。

代码:

class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if(root==null){
            return 0;
        }
        return Math.max(maxDepth(root.right),maxDepth(root.left))+1;
    }
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),其中n为二叉树节点的个数。每个节点在递归中只被遍历一次。
  • 空间复杂度:O(height),其中height表示二叉树的高度。递归函数需要栈空间,而栈空间取决于递归的深度,因此空间复杂度等价于二叉树的深度。

方法二:广度优先搜索

思路:

  1. 准备队列
  2. 根节点入队列
  3. 队头出队列,并对出队列的元素的左右子节点入队列。
  4. 当前这一层的出完队列后再对下一层的继续
  • 即通过一个while循环从上向下一层层遍历,for遍历控制每一层从左向右遍历。【力扣】104. 二叉树的最大深度(DFS、BFS)
    代码:
// 广度优先搜索
class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if(root == null){
            return 0;
        }
        int ans = 0;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.add(root);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            for(int i = 0; i < size ;i++ ){
                // 队头出队列
                TreeNode node = queue.remove();
                if(node.left != null){
                    queue.add(node.left);
                }
                if(node.right != null){
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            ans++;
        }
        return ans;
    }
}

复杂度分析:

  • 时间复杂度:O(n),其中n为二叉树的节点个数,树的每个节点都要被访问一次。
  • 空间复杂度:此方法空间的消耗取决于队列存储的元素数量,其在最坏情况下会达到O(n)。
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