平衡二叉树——js

本文介绍了如何判断一棵二叉树是否为平衡二叉树,通过在计算节点高度的同时检查平衡状态来提高效率。在遇到不平衡的情况时,返回-1并结束后续计算。代码实现中利用了JavaScript的abs()方法获取节点高度的绝对值。

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平衡二叉树

输入一棵二叉树,判断该二叉树是否是平衡二叉树。

思路

正常思路,应该会获得节点的左子树和右子树的高度,然后比较高度差是否小于1。
可是这样有一个问题,就是节点重复遍历,影响效率。所以采用另一种方法:在求高度的同时判断是否平衡,如果不平衡就返回-1,否则返回树的高度。并且当左子树高度为-1时,就没必要去求右子树的高度了,可以直接一路返回到最上层了

代码

//重复遍历了
function IsBalanced_Solution(pRoot) {
  if (pRoot == null) return true;
  let leftLen = TreeDepth(pRoot.left);
  let rightLen = TreeDepth(pRoot.right);
  return Math.abs(rightLen - leftLen) <= 1 && IsBalanced_Solution(pRoot.left) && IsBalanced_Solution(pRoot.right);
}
function TreeDepth(pRoot) {
  if (pRoot == null) return 0;
  let leftLen = TreeDepth(pRoot.left);
  let rightLen = TreeDepth(pRoot.right);
  return Math.max(leftLen, rightLen) + 1;
}
/* function TreeNode(x) {
    this.val = x;
    this.left = null;
    this.right = null;
} */

//同时判断
function IsBalanced_Solution(pRoot)
{
    // write code here
    return TreeDepth(pRoot) !==-1;
}
function TreeDepth(pRoot){
    if(pRoot === null) return 0;
    var left = TreeDepth(pRoot.left);
    if(left === -1)return -1;
    var right = TreeDepth(pRoot.right);
    if(right === -1)return -1;
    return Math.abs(left - right) > 1 ? -1: Math.max(left,right) + 1;
}

知识点

abs() 方法可返回数的绝对值。

### 二叉树的数组存储实现 #### 使用数组存储二叉树的概念 二叉树可以通过数组来进行存储,这种方式特别适用于完全二叉树或接近完全二叉树的情况。对于一般的二叉树,如果存在缺失节点,则这些位置会在数组中用特定值(通常是`0`或其他特殊标记)填充[^1]。 #### 存储规则 当使用数组来表示一棵二叉树时,根节点位于索引为`1`的位置(假设基于1的索引)。对于任意给定的父节点i: - 左子节点存放在索引 `2*i` 处; - 右子节点存放在索引 `2*i + 1` 处; 这种映射关系使得通过简单的计算即可访问任何节点的孩子节点,从而简化了某些类型的遍历算法的设计和实现。 #### 示例代码展示如何构建并打印先序遍历的结果 下面是一个Python函数的例子,它接受一个列表作为输入参数,该列表代表按照上述规则编码后的二叉树,并返回其先序遍历序列: ```python def preorder_traversal(tree_array, index=1): result = [] if index >= len(tree_array) or tree_array[index] == 0: return [] # 访问当前节点 (Pre-order visit) result.append(tree_array[index]) # 遍历左子树 result.extend(preorder_traversal(tree_array, 2 * index)) # 遍历右子树 result.extend(preorder_traversal(tree_array, 2 * index + 1)) return result # 测试例子 test_cases = [ [None, 3, 1, 2], [None, 5, 1, 2, None, 4], [None, 13, 1, 2, 3, 4, None, 5, 6, 7, 8, None, None, 9, 10] ] for case in test_cases: print(' '.join(map(str, preorder_traversal(case)))) ``` 这段程序会输出与提供的测试案例相匹配的结果字符串,其中每个数字由单个空格分隔开来[^2]。
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