深度优先搜索 leetccode 104. 二叉树的最大深度

本文探讨了如何用Java解决LeetCode上关于二叉树最大深度的问题,介绍了递归算法并提供了优化版本,以提高时间效率。通过实例和代码展示,帮助读者理解如何找到二叉树的最长路径。

题目内容

给定一个二叉树,找出其最大深度。

二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例:
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回它的最大深度 3 。
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提交次数527,485

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/maximum-depth-of-binary-tree
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java解答

/**
 * 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 maxDepth(TreeNode root) {
        //如果当前节点为空的时候
        if(root==null){
            return 0;
        }
        //当前节点没有左右节点的时候就返回1,即他是叶子节点
        if(root.left==null&&root.right==null){
            return 1;
        }
        //定义两个变量,来保存当前路径节点数
        int a=1+maxDepth(root.left);
        int b=1+maxDepth(root.right);
        //三元表达式来求最大值
        return a>b?a:b;
        //这样写会超时,比原来耗时多了一倍时间。
        // return 1+maxDepth(root.left)>1+maxDepth(root.right)?1+maxDepth(root.left):1+maxDepth(root.right);
    }
}
### C++ 实现计算二叉树最大深度 #### 方法一:递归法(深度优先遍历) 递归方法利用函数调用来模拟栈的行为,从而简化代码逻辑。此方法通过比较左子树和右子树的高度并返回较大者加一作为当前节点的高度。 ```cpp int maxDepth(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return 0; int leftHeight = maxDepth(root->left); int rightHeight = maxDepth(root->right); return std::max(leftHeight, rightHeight) + 1; // 计算高度差并加上根节点本身的高度 } ``` 这种方法的优点在于其简洁性和易读性[^2]。然而,在处理特别深的二叉树时可能会遇到栈溢出的风险,因为每次递归都会占用一定的内存空间用于保存上下文信息[^1]。 #### 方法二:迭代法(广度优先遍历) 为了克服递归可能带来的性能问题,可以采用基于队列的数据结构来进行层次遍历。这种方式不会受到系统默认的最大递归层数限制的影响,并且能够更直观地理解每一层的增长情况。 ```cpp #include <queue> int maxDepth(TreeNode* root) { if (!root) return 0; std::queue<TreeNode*> q; q.push(root); int depth = 0; while (!q.empty()) { ++depth; for (size_t i = q.size(); i > 0; --i) { TreeNode *node = q.front(); q.pop(); if (node->left != nullptr) q.push(node->left); if (node->right != nullptr) q.push(node->right); } } return depth; } ``` 这段代码展示了如何使用标准库中的`std::queue`容器来辅助完成宽度优先搜索过程。每当一层的所有节点都被访问过后,计数器便会增加一次,最终得出整棵树的最大深度
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