LeetCode 863. 二叉树中所有距离为K的结点

最新推荐文章于 2024-10-24 10:07:38 发布

yj_coder

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分类专栏： LeetCode

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博客围绕二叉树问题展开，给定二叉树、目标结点和整数值K，要求返回距离目标结点为K的所有结点的值的列表。分析时用哈希map将二叉树转成无向图，再用BFS从目标节点开始搜索，最后将距离为K的节点存入数组并返回。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述

给定一个二叉树（具有根结点 root），一个目标结点 target ，和一个整数值 K 。

返回到目标结点 target 距离为 K 的所有结点的值的列表。答案可以以任何顺序返回。

示例 1：

输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], target = 5, K = 2

输出：[7,4,1]

解释：
所求结点为与目标结点（值为 5）距离为 2 的结点，
值分别为 7，4，以及 1



注意，输入的 "root" 和 "target" 实际上是树上的结点。
上面的输入仅仅是对这些对象进行了序列化描述。

提示：

给定的树是非空的，且最多有 K 个结点。
树上的每个结点都具有唯一的值 0 <= node.val <= 500 。
目标结点 target 是树上的结点。
0 <= K <= 1000.

问题分析

先用一个哈希map保存每个节点与它的父节点之间的映射，这样二叉树就转变成了无向图。接下来用BFS从target处开始搜索，将所有距离为K的节点保存进ans数组，最后返回ans。

代码实现

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> distanceK(TreeNode* root, TreeNode* target, int K) {
        if(K == 0)
            return {target->val};
        vector<int> ans;
        unordered_map<TreeNode*, TreeNode*> umap;
        unordered_set<TreeNode*> uset;
        mk_connect(root, umap);
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(target);
        uset.insert(target);
        while(!q.empty()){
            for(int i = q.size(); i > 0; --i){
                TreeNode* temp = q.front();
                q.pop();
                if(temp->left && !uset.count(temp->left)){
                    if(K == 1)
                        ans.push_back(temp->left->val);
                    q.push(temp->left);
                    uset.insert(temp->left);
                }
                if(temp->right && !uset.count(temp->right)){
                    if(K == 1)
                        ans.push_back(temp->right->val);
                    q.push(temp->right);
                    uset.insert(temp->right);
                }
                if(umap[temp] && !uset.count(umap[temp])){
                    if(K == 1)
                        ans.push_back(umap[temp]->val);
                    q.push(umap[temp]);
                    uset.insert(umap[temp]);
                }
            }
            --K;
            if(K == 0)
                break;
        }
        return ans;
    }
    
    void mk_connect(TreeNode* root, unordered_map<TreeNode*, TreeNode*>& umap){
        if(!root)
            return;
        if(root->left){
            TreeNode* left = root->left;
            umap[left] = root;
        }
        if(root->right){
            TreeNode* right = root->right;
            umap[right] = root;
        }
        mk_connect(root->left, umap);
        mk_connect(root->right, umap);
    }
};