完全二叉树的节点个数·8 月更文挑战

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一、题目描述:

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,则该层包含 1~ 2h 个节点。

示例 1:

img

输入:root = [1,2,3,4,5,6] 输出:6 示例 2:

输入:root = [] 输出:0 示例 3:

输入:root = [1] 输出:1

提示:

树中节点的数目范围是[0, 5 * 104] 0 <= Node.val <= 5 * 104 题目数据保证输入的树是 完全二叉树

来源:力扣(LeetCode)\ 链接:leetcode.cn/problems/co… \ 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。\

二、思路分析:

首先遍历最左侧节点,计算出完全二叉树的高度h。 那么最底层的元素数最多有2^h个(从0开始),每个元素的编号为0..2^h-1。

有以下两种结果:

left == right。这说明,左子树一定是满二叉树,因为节点已经填充到右子树了,左子树必定已经填满了。所以左子树的节点总数我们可以直接得到,是 2^left - 1,加上当前这个 root 节点,则正好是 2^left。再对右子树进行递归统计。 left != right。说明此时最后一层不满,但倒数第二层已经满了,可以直接得到右子树的节点个数。同理,右子树节点 +root 节点,总数为 2^right。再对左子树进行递归查找。

可以用二分查找的方法,第一次查找2^(h-1)的节点, 如果该节点存在,则继续二分查找2^(h-1)..2^h之间的节点 如果该节点不存在,则继续二分查找0..2^(h-1)之间的节点 直至两个相邻的节点i存在,i+1不存在,那么返回2^h+i

三、AC 代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * 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;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public int countNodes(TreeNode root) {
        TreeNode lc=root;
        TreeNode rc=root;
        int ld=0;
        int rd=0;
        while(lc!=null){
            lc=lc.left;
            ld++;
        }
        while(rc!=null){
            rc=rc.right;
            rd++;
        }
        if(ld==rd){
            return (int)Math.pow(2,ld)-1;
        }
        else{
            return 1+countNodes(root.left)+countNodes(root.right);
        }
​
    }
}
​

四、总结:

image.png

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希望对你有帮助

期待下次再见~

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