N 叉树的最大深度

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一、题目

LeetCode N 叉树的最大深度

给定一个 N 叉树,找到其最大深度。

最大深度是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点总数。

N 叉树输入按层序遍历序列化表示,每组子节点由空值分隔(请参见示例)。

示例 1:

输入:root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
输出:3

示例 2:

输入:root = [1,null,2,3,4,5,null,null,6,7,null,8,null,9,10,null,null,11,null,12,null,13,null,null,14]
输出:5

提示:

树的深度不会超过 1000 。
树的节点数目位于 [0, 104] 之间。

二、题解

需要计算出给定的N叉树的最大深度,也就是说整个树从根节点开始有多少层。那么指定是得要对树进行遍历,来找到最大的层级了。

方法一 首先可以通过dfs深度优先搜索来遍历这个N叉树,在遍历的时候计算深度即可。具体的可以通过递归一层一层的去遍历子树,通过初始的根节点可以获取其子树,然后对子树也同样遍历。首先判断如果根节点为空就返回0,说明以这个节点为根节点的树的深度就是0,否则定义一个变量depth来记录遍历的树的深度,然后获取节点所有子树,分别递归的去计算子树的深度,然后保留最大的深度,最后遍历结束返回记录的深度depth + 1就是节点树的深度。

方法二 同样的可以通过bfs广度优先搜索来遍历整给N叉树,然后再遍历的过程中记录深度,使用一个队列来辅助遍历,每次队列中存放的节点都是同一层的节点,这样来遍历,首先将根节点root加入到队列,如果队列不为空的话就取出队列节点元素遍历,队列当前大小就是当前层的节点数量,遍历当前层的节点,获取其对于的子树的根节点依次加入到队列中,最后记录的深度depth自增一,当队列元素为空的时候就是遍历完成所有节点,返回记录的深度depth即可。

三、代码

方法一 Java代码

class Solution {
    public int maxDepth(Node root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        int depth = 0;
        for (Node node : root.children) {
            depth = Math.max(maxDepth(node), depth);
        }
        return depth + 1;
    }
}

时间复杂度:O(n),需要遍历一次树节点。

空间复杂度:O(n),递归所消耗的栈空间大小。


方法二 Java代码

class Solution {
    public int maxDepth(Node root) {
        if (root == null) return 0;
        int depth = 0;
        Deque<Node> deque = new ArrayDeque<>();
        deque.add(root);
        while (!deque.isEmpty()) {
            int size = deque.size();
            while (size-- > 0) {
                Node node = deque.pollFirst();
                for (Node childrenNode : node.children) {
                    deque.addLast(childrenNode);
                }
            }
            depth++;
        }
        return depth;
    }
}

时间复杂度:O(n),需要遍历一层树节点。

空间复杂度:O(n),需要使用一个栈来辅助遍历。