863.二叉树中所有距离为 K 的结点

本文介绍了两种解决LeetCode问题863(二叉树中所有距离为K的节点)的方法,一种是利用递归和哈希映射避免重复遍历,另一种是将二叉树转化为图后进行广度优先搜索。两种思路对比,展示了在不同场景下的效率和实现细节。

863. 二叉树中所有距离为 K 的结点(中等)(题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/all-nodes-distance-k-in-binary-tree/)
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。

题意比较明确,给定树中的一个节点,找出与这个节点距离为k的所有节点.
两种思路:第一种是遍历整棵树,找哪些节点与目标节点距离为k,由于需要从子节点往父节点遍历,故需要提前处理,用map存下每个节点的父节点,再维护数组vis,避免重复遍历某些节点
AC代码:

class Solution {
public:
    unordered_map<int,TreeNode*>mp;
    bool vis[505];
    vector<int>res;
    int find(TreeNode* root){
        if(root->left!=NULL) mp[root->left->val]=root,find(root->left);
        if(root->right!=NULL) mp[root->right->val]=root,find(root->right);
        return 0;
    }
    int srch(TreeNode *root,int cnt,int k){
        vis[root->val]=1;
        if(root==NULL) return 0;
        if(cnt==k) {
            res.push_back(root->val);
            return 0;
        }
        if(mp.find(root->val)!=mp.end()&&!vis[mp[root->val]->val]) srch(mp[root->val],cnt+1,k);
        if(root->left!=NULL&&!vis[root->left->val]) srch(root->left,cnt+1,k);
        if(root->right!=NULL&&!vis[root->right->val]) srch(root->right,cnt+1,k);
        return 0;
    }
    vector<int> distanceK(TreeNode* root, TreeNode* target, int k) {
        find(root);
        srch(target,0,k);
        return res;
    }
};

第二种思路:将树转化为一张普通图,从目标节点开始进行广度搜索.
AC代码:

class Solution {
public:
    vector<int>mp[505];
    vector<int>res;
    int build(TreeNode* root){
        if(root->left!=NULL){
            mp[root->left->val].push_back(root->val);
            mp[root->val].push_back(root->left->val);
            build(root->left);
        }
        if(root->right!=NULL){
            mp[root->right->val].push_back(root->val);
            mp[root->val].push_back(root->right->val);
            build(root->right);
        }
        return 0;
    }
    int BFS(int start,int k){
        bool vis[505]={0};
        queue<pair<int,int>>q;
        q.push({start,0});
        vis[start]=1;
        while (q.size())
        {
            pair tmp=q.front();
            q.pop();
            if(tmp.second==k) {
                res.push_back(tmp.first);
                continue;
            }
            for(auto &v:mp[tmp.first]){
                if(!vis[v]) {
                    vis[v]=1;
                    q.push({v,tmp.second+1});
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    vector<int> distanceK(TreeNode* root, TreeNode* target, int k) {
        build(root);
        BFS(target->val,k);
        return res;
    }
};

在C++中,为了找到二叉树中与给定元素距离为K的节点,我们可以使用深度优先搜索(DFS)或层次遍历(BFS)。这里提供一种基于BFS的方法,因为它能保证找到最近的节点。 首先,你需要定义一个表示二叉树节点的数据结构,例如: ```cpp struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; ``` 然后,你可以编写一个函数来求解这个问题: ```cpp int distanceK(TreeNode* root, int target, int K) { if (!root || !root->val) return -1; // 搜索结束,返回空指针或0 std::queue<TreeNode*> q; // 用于存储待访问节点 q.push(root); int targetDistance = 0; // 目标值到根的距离 while (!q.empty()) { int size = q.size(); for (int i = 0; i < size; ++i) { TreeNode* node = q.front(); q.pop(); if (node->val == target) { // 找到了目标节点 if (targetDistance + 1 == K) { return node->val; // 返回距离K的节点值 } else { continue; } } // 如果当前节点不是目标,递归检查左右子 if (node->left && node->left->val != target) { q.push(node->left); } if (node->right && node->right->val != target) { q.push(node->right); } targetDistance += 1; // 更新目标值到当前节点距离 } } return -1; // 没有找到距离为K的节点 } ``` 在这个函数里,我们从根节点开始,如果遇到目标节点,会检查它到根的距离是否等于K减一;如果不是,我们会把它的子节点加入队列并继续搜索。如果没有找到符合条件的节点,最后返回-1。
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