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奇偶树
描述
如果一棵二叉树满足下述几个条件,则可以称为 奇偶树 :
二叉树根节点所在层下标为 0 ,根的子节点所在层下标为 1 ,根的孙节点所在层下标为 2 ,依此类推。
偶数下标 层上的所有节点的值都是 奇 整数,从左到右按顺序 严格递增
奇数下标 层上的所有节点的值都是 偶 整数,从左到右按顺序 严格递减
给你二叉树的根节点,如果二叉树为 奇偶树 ,则返回 true ,否则返回 false 。
示例 1
输入:root = [1,10,4,3,null,7,9,12,8,6,null,null,2] 输出:true 解释:每一层的节点值分别是: 0 层:[1] 1 层:[10,4] 2 层:[3,7,9] 3 层:[12,8,6,2] 由于 0 层和 2 层上的节点值都是奇数且严格递增,而 1 层和 3 层上的节点值都是偶数且严格递减,因此这是一棵奇偶树。
示例 2
输入:root = [5,4,2,3,3,7] 输出:false 解释:每一层的节点值分别是: 0 层:[5] 1 层:[4,2] 2 层:[3,3,7] 2 层上的节点值不满足严格递增的条件,所以这不是一棵奇偶树。
示例 3
输入:root = [5,9,1,3,5,7] 输出:false 解释:1 层上的节点值应为偶数。
示例 4
输入:root = [1] 输出:true
示例 5
输入:root = [11,8,6,1,3,9,11,30,20,18,16,12,10,4,2,17] 输出:true
提示
- 树中节点数在范围 [1, 105] 内
数据结构
public class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode() {}
TreeNode(int val) { this.val = val; }
TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
this.val = val;
this.left = left;
this.right = right;
}
}
方法:广度优先搜索
由于判断一棵二叉树是否为奇偶树的条件是针对同一层的节点,因此可以使用广度优先搜索,每一轮搜索访问同一层的全部节点,且只会访问这一层的节点。
使用队列存储节点。初始时,将根节点加入队列。每一轮搜索之前,队列中的节点是同一层的全部节点,记队列的大小为 size,该轮搜索只访问 size 个节点,即可保证该轮搜索访问的恰好是同一层的全部节点。搜索过程中,将当前层的节点的非空子节点依次加入队列,用于下一层的搜索。
判断一棵二叉树是否为奇偶树,需要考虑两个条件,一是节点值的奇偶性,二是节点值的单调性,这两个条件都由层下标的奇偶性决定。因此,需要维护搜索到的层下标,以及对于每一层搜索都需要维护上一个节点值。
如果当前层下标是偶数,则要求当前层的所有节点的值都是奇数,且节点值从左到右严格递增。如果遇到节点值是偶数,或者当前节点值小于等于上一个节点值,则二叉树一定不是奇偶树。
如果当前层下标是奇数,则要求当前层的所有节点的值都是偶数,且节点值从左到右严格递减。如果遇到节点值是奇数,或者当前节点值大于等于上一个节点值,则二叉树一定不是奇偶树。
如果二叉树的所有节点都满足奇偶树的条件,则二叉树是奇偶树。
class Solution {
public boolean isEvenOddTree(TreeNode root) {
Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<TreeNode>();
queue.offer(root);
int level = 0;
while (!queue.isEmpty()) {
int size = queue.size();
int prev = level % 2 == 0 ? Integer.MIN_VALUE : Integer.MAX_VALUE;
for (int i = 0; i < size; i++) {
TreeNode node = queue.poll();
int value = node.val;
if (level % 2 == value % 2) {
return false;
}
if ((level % 2 == 0 && value <= prev) || (level % 2 == 1 && value >= prev)) {
return false;
}
prev = value;
if (node.left != null) {
queue.offer(node.left);
}
if (node.right != null) {
queue.offer(node.right);
}
}
level++;
}
return true;
}
}