首先先实现二叉树的最大宽度,也就是某一层最多的节点个数,使用了两种方法,第一种是使用一个map数组盛放当前节点以及当前节点的层数。
public static int maxWidthUseMap(Node head) {
if (head == null) {
return 0;
}
Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
queue.add(head);
// key 在 哪一层,value
HashMap<Node, Integer> levelMap = new HashMap<>();
levelMap.put(head, 1);
int curLevel = 1; // 当前你正在统计哪一层的宽度
int curLevelNodes = 0; // 当前层curLevel层,宽度目前是多少
int max = 0;
while (!queue.isEmpty()) {
Node cur = queue.poll();
int curNodeLevel = levelMap.get(cur);
if (cur.left != null) {
levelMap.put(cur.left, curNodeLevel + 1);
queue.add(cur.left);
}
if (cur.right != null) {
levelMap.put(cur.right, curNodeLevel + 1);
queue.add(cur.right);
}
if (curNodeLevel == curLevel) {
curLevelNodes++;
} else {
max = Math.max(max, curLevelNodes);
curLevel++;
curLevelNodes = 1;//已经有一个当前节点了
}
}
max = Math.max(max, curLevelNodes);
return max;
}
第二种方法是使用两个linkedList,每一次倒空都代表着一层的结束:
private static int findMax(TreeNode node) {
if (node == null) {
return 0;
}
LinkedList<TreeNode> nodes = new LinkedList<>();
LinkedList<TreeNode> cache = new LinkedList<>();
int max = -1;
nodes.add(node);
while (true) {
while (!nodes.isEmpty()) {//一次倒空的循环
max = Math.max(nodes.size(), max);
TreeNode poll = nodes.poll();
if (poll.left != null) {
cache.add(poll.left);
}
if (poll.right != null) {
cache.add(poll.right);
}
}
if (cache.size() == 0) {
break;//如果此时下一层已经没有了就没有必要继续了,直接跳出循环
}
LinkedList<TreeNode> tmp = nodes;//进行互换,这样子此时的nodes就变成了下一层的所有nodes
nodes = cache;
cache = tmp;
}
return max;
}
leetcode上的变种:
代码实现如下,使用了while里面套一层for循环,循环里面是存每一层的有节点的最左和最右下标的,并且这里每一次for循环就是一层的循环结束:
private static int findMax(TreeNode node) {
if (node == null) {
return 0;
}
int max = 1;
LinkedList<TreeNode> nodes = new LinkedList<TreeNode>();
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<Integer>();
list.add(0);
nodes.offer(node);
while(!nodes.isEmpty()){
int count = nodes.size();
for(;count>0;count--){
TreeNode poll = nodes.poll();
int curIndex = list.removeFirst();
if(poll.left!=null){
int left = curIndex*2+1;
list.offer(left);
nodes.offer(poll.left);
}
if(poll.right!=null){
int right = curIndex*2+2;
list.offer(right);
nodes.offer(poll.right);
}
}
if(list.size()>1){/// list 中 size 为 1 的情况下,宽度也为 1,没有必要计算。
max = Math.max(max,list.getLast()-list.getFirst()+1);
}
}
return max;
}