leetcode-最大层内元素和

190 阅读1分钟

携手创作,共同成长!这是我参与「掘金日新计划 · 8 月更文挑战」的第1天,点击查看活动详情

题目描述

给你一个二叉树的根节点 root。设根节点位于二叉树的第 1 层,而根节点的子节点位于第 2 层,依此类推。

请返回层内元素之和 最大 的那几层(可能只有一层)的层号,并返回其中 最小 的那个。

示例 1:

示例1.jpeg

输入:root = [1,7,0,7,-8,null,null]
输出:2
解释:
第 1 层各元素之和为 1,
第 2 层各元素之和为 7 + 0 = 7,
第 3 层各元素之和为 7 + -8 = -1,
所以我们返回第 2 层的层号,它的层内元素之和最大。

示例 2:

输入:root = [989,null,10250,98693,-89388,null,null,null,-32127]
输出:2

提示:

  • 树中的节点数在 [1, 104]范围内
  • -105 <= Node.val <= 105

思路

本题是典型的按层序遍历树的问题。数的层序遍历是1种广度优先遍历,可以使用如下的方法:

  1. 定义一个队列,初始把根节点加入到队列中
  2. 如果队列不为空,进入循环
  3. 获取当前队列的大小,并且获取每个节点
  4. 遍历得到节点的值,同时如果有子节点,把子节点加入队列中
  5. 循环第2步,知道队列为空,树也遍历完成

这个方法的核心点是,每次循环中,队列中的节点都是数的1层所有的节点,在当次循环中,遍历完成这1层的所有节点,同时把下一层的节点都放入到队列中。注意,这里每次循环中,需要从队列中获取元素的个数是刚进入循环的时候就确定的,这时队列中只有当前层的节点,而在遍历的过程中,会加入下一层的节点,所以必须在刚进入循环的时候就确定需要遍历的数量,否则会遍历到下一层的节点。

如题目中的示例1,我们按照层序遍历的模拟步骤如下:

  1. 先把根节点接入到对接中
  2. 第1次进入循环,此时队列中元素只有1个根节点,即树的第1层;我们逐个出队遍历的这些元素,同时把根节点的2个子节点7和0加入到队列中第1层.png
  3. 第2次进入循环,此时队列中元素有7和0,即树的第2层;我们逐个出队遍历的这些元素,同时把7的2个子节点7和-8加入到队列中,元素0没有子节点,没有需要加入队列的元素第2层.png
  4. 第3次进入循环,此时队列中元素有7和-8,即树的第3层;我们逐个出队遍历的这些元素,由于7和-8都没有子节点了,此时没有需要加入队列的元素了第3层.png
  5. 队列为空,遍历结束

有了层序遍历的方法,本次就是在层序遍历的时候,对每一层求和,答案就是返回和最小的1层的序号。

Java版本代码

class Solution {
    public int maxLevelSum(TreeNode root) {
        int ans = 0;
        int maxSum = Integer.MIN_VALUE;
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);
        int floorNum = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            floorNum++;
            int size = queue.size();
            int sum = 0;
            while (size-- > 0) {
                TreeNode node = queue.poll();
                sum += node.val;
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            if (sum > maxSum) {
                maxSum = sum;
                ans = floorNum;
            }
        }
        return ans;
    }
}