LeetCode 102. Binary Tree Level Order Traversal & LeetCode 107. Binary Tree Level Order Traversal II

博客围绕二叉树层次遍历展开,介绍了102题二叉树层次遍历及107题自底向上层次遍历。对于102题,给出了BFS和DFS两种解法,BFS用队列存储节点,DFS类似前序遍历采用递归实现。107题则是将102题输出结果反转。

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102. Binary Tree Level Order Traversal

题目

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, level by level).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

 

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

这道题的本质就是层次遍历二叉树,并按层打印出所有节点。感觉和之前的maximum depth的BFS做法是一样的,使用queue来存储节点。由于要求按层打印,于是在对每一层遍历的过程中,设立一个临时的vector对该层节点进行存储即可,还是比较简单的。代码如下,时间100%,空间43.96%:

/*
 * @lc app=leetcode id=102 lang=cpp
 *
 * [102] Binary Tree Level Order Traversal
 */
/**
 * 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<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> result;
        if (!root) {
            return result;
        }
        
        queue<TreeNode*> nodes;
        nodes.push(root);
        while (!nodes.empty()) {
            int size = nodes.size();
            vector<int> temp;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode* front = nodes.front();
                nodes.pop();
                temp.push_back(front->val);

                if (front->left) {
                    nodes.push(front->left);
                }
                if (front->right) {
                    nodes.push(front->right);
                }
            }
            result.push_back(temp);
        }
        return result;
    }
};

2020.09.27 Java:

Runtime: 1 ms, faster than 62.18% of Java online submissions for Binary Tree Level Order Traversal.

Memory Usage: 39.2 MB, less than 98.57% of Java online submissions for Binary Tree Level Order Traversal.

/**
 * 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 List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            List<Integer> level = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
                level.add(node.val);
            }
            result.add(level);
        }
        return result;
    }
}

除了常规的层次遍历BFS以外,还有一种DFS的骚操作,看discussion里说是类似于前序遍历,采用递归实现。在递归函数的参数中,还需要传递当前所在的层的层数,用于判断递归的次数和把节点的值塞到对应的层数中。在递归函数中,递归基是当根节点为空时;在其他条件下,需要通过层数和结果vector的数值来判断是否为第一次遍历,也就是刚开始的向下遍历,可以算是用于计算层数的部分吧,有多少层就要push多少个层的vector进去,并且把当前节点的值塞到对应的层数中,然后往左边遍历,最后往右边遍历,确实也就是前序遍历的顺序了。代码如下,时间93.09%,空间8.51%:

/*
 * @lc app=leetcode id=102 lang=cpp
 *
 * [102] Binary Tree Level Order Traversal
 */
/**
 * 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<vector<int>> result;

    void dfs(TreeNode* root, int depth) {
        if (!root) {
            return;
        }

        if (depth == result.size()) {
            result.push_back(vector<int>());
        }

        result[depth].push_back(root->val);
        dfs(root->left, depth + 1);
        dfs(root->right, depth + 1);
    }

    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        dfs(root, 0);
        return result;
    }
};

 2020.09.27 Java:

DFS的思想在于通过把层数作为一个参数,并通过检查result的大小来判断是否之前已经遍历过这个层的节点,如果没遍历过(即层数=result.size())则建一个新层,如果遍历过就取出对应的list并把当前节点加进去。

Runtime: 0 ms, faster than 100.00% of Java online submissions for Binary Tree Level Order Traversal.

Memory Usage: 39.3 MB, less than 95.93% of Java online submissions for Binary Tree Level Order Traversal.

/**
 * 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 List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        dfs(root, 0, result);
        return result;
    }
    
    private void dfs(TreeNode root, int level, List<List<Integer>> result) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        if (level == result.size()) {
            result.add(new ArrayList<>());
        }
        List<Integer> levelList = result.get(level);
        levelList.add(root.val);
        dfs(root.left, level + 1, result);
        dfs(root.right, level + 1, result);
    }
}

107. Binary Tree Level Order Traversal II

题目:

Given a binary tree, return the bottom-up level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, level by level from leaf to root).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

 

return its bottom-up level order traversal as:

[
  [15,7],
  [9,20],
  [3]
]

这道题的本质就是把前面一道题的输出给倒过来。看了一圈discussion好像没什么其他的insight,于是就重新复习了前面一道题的层次遍历两种方法,最后把vector给reverse一下。除了巩固毫无收获的一道题,就和之前的放在一起了。下面贴代码:

BFS:

/*
 * @lc app=leetcode id=107 lang=cpp
 *
 * [107] Binary Tree Level Order Traversal II
 */
/**
 * 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<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> result;

        if (!root) {
            return result;
        }

        queue<TreeNode*> nodes;
        nodes.push(root);
        while (!nodes.empty()) {
            int size = nodes.size();
            vector<int> temp;

            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode* front = nodes.front();
                nodes.pop();
                temp.push_back(front->val);

                if (front->left) {
                    nodes.push(front->left);
                }
                if (front->right) {
                    nodes.push(front->right);
                }
            }
            
            result.push_back(temp);
        }

        reverse(result.begin(), result.end());
        return result;
    }
};

DFS: 

/*
 * @lc app=leetcode id=107 lang=cpp
 *
 * [107] Binary Tree Level Order Traversal II
 */
/**
 * 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<vector<int>> result;

    void dfs(TreeNode* root, int depth) {
        if (!root) {
            return;
        }

        if (depth == result.size()) {
            result.push_back(vector<int>());
        }

        result[depth].push_back(root->val);
        dfs(root->left, depth + 1);
        dfs(root->right, depth + 1);
    }

    vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {
        dfs(root, 0);
        reverse(result.begin(), result.end());
        return result;
    }
};

 

基于数据挖掘的音乐推荐系统设计与实现 需要一个代码说明,不需要论文 采用python语言,django框架,mysql数据库开发 编程环境:pycharm,mysql8.0 系统分为前台+后台模式开发 网站前台: 用户注册, 登录 搜索音乐,音乐欣赏(可以在线进行播放) 用户登陆时选择相关感兴趣的音乐风格 音乐收藏 音乐推荐算法:(重点) 本课题需要大量用户行为(如播放记录、收藏列表)、音乐特征(如音频特征、歌曲元数据)等数据 (1)根据用户之间相似性或关联性,给一个用户推荐与其相似或有关联的其他用户所感兴趣的音乐; (2)根据音乐之间的相似性或关联性,给一个用户推荐与其感兴趣的音乐相似或有关联的其他音乐。 基于用户的推荐和基于物品的推荐 其中基于用户的推荐是基于用户的相似度找出相似相似用户,然后向目标用户推荐其相似用户喜欢的东西(和你类似的人也喜欢**东西); 而基于物品的推荐是基于物品的相似度找出相似的物品做推荐(喜欢该音乐的人还喜欢了**音乐); 管理员 管理员信息管理 注册用户管理,审核 音乐爬虫(爬虫方式爬取网站音乐数据) 音乐信息管理(上传歌曲MP3,以便前台播放) 音乐收藏管理 用户 用户资料修改 我的音乐收藏 完整前后端源码,部署后可正常运行! 环境说明 开发语言:python后端 python版本:3.7 数据库:mysql 5.7+ 数据库工具:Navicat11+ 开发软件:pycharm
MPU6050是一款广泛应用在无人机、机器人和运动设备中的六轴姿态传感器,它集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计。这款传感器能够实时监测并提供设备的角速度和线性加速度数据,对于理解物体的动态运动状态至关重要。在Arduino平台上,通过特定的库文件可以方便地与MPU6050进行通信,获取并解析传感器数据。 `MPU6050.cpp`和`MPU6050.h`是Arduino库的关键组成部分。`MPU6050.h`是头文件,包含了定义传感器接口和函数声明。它定义了类`MPU6050`,该类包含了初始化传感器、读取数据等方法。例如,`begin()`函数用于设置传感器的工作模式和I2C地址,`getAcceleration()`和`getGyroscope()`则分别用于获取加速度和角速度数据。 在Arduino项目中,首先需要包含`MPU6050.h`头文件,然后创建`MPU6050`对象,并调用`begin()`函数初始化传感器。之后,可以通过循环调用`getAcceleration()`和`getGyroscope()`来不断更新传感器读数。为了处理这些原始数据,通常还需要进行校准和滤波,以消除噪声和漂移。 I2C通信协议是MPU6050与Arduino交互的基础,它是一种低引脚数的串行通信协议,允许多个设备共享一对数据线。Arduino板上的Wire库提供了I2C通信的底层支持,使得用户无需深入了解通信细节,就能方便地与MPU6050交互。 MPU6050传感器的数据包括加速度(X、Y、Z轴)和角速度(同样为X、Y、Z轴)。加速度数据可以用来计算物体的静态位置和动态运动,而角速度数据则能反映物体转动的速度。结合这两个数据,可以进一步计算出物体的姿态(如角度和角速度变化)。 在嵌入式开发领域,特别是使用STM32微控制器时,也可以找到类似的库来驱动MPU6050。STM32通常具有更强大的处理能力和更多的GPIO口,可以实现更复杂的控制算法。然而,基本的传感器操作流程和数据处理原理与Arduino平台相似。 在实际应用中,除了基本的传感器读取,还可能涉及到温度补偿、低功耗模式设置、DMP(数字运动处理器)功能的利用等高级特性。DMP可以帮助处理传感器数据,实现更高级的运动估计,减轻主控制器的计算负担。 MPU6050是一个强大的六轴传感器,广泛应用于各种需要实时运动追踪的项目中。通过 Arduino 或 STM32 的库文件,开发者可以轻松地与传感器交互,获取并处理数据,实现各种创新应用。博客和其他开源资源是学习和解决问题的重要途径,通过这些资源,开发者可以获得关于MPU6050的详细信息和实践指南
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