二叉树最大深度的算法代码实现(递归/非递归)

题目如下:

已知一个二叉树,指针pRoot指向根节点,求此二叉树的最大深度


关键点:
  • 方法1:递归算法
    • 原理:每一颗树的最大深度都是左右子树中的最大深度再加1
    • 优点:代码行数非常少,易读性强
    • 缺点:每一次递归调用增加额外的函数调用,新增栈帧空间,易造成stackoverflow的错误,效率低
  • 方法2:深度优先(DFS)或广度优先(BFS),遍历二叉树,同时求得最大深度
    • 深度优先遍历(DFS):利用栈。深度优先遍历又分为前序(根-左-右),中序(左-根-右),后序(左-右-根)3类,这里采用较为简单的前序遍历。同时注意新建一个结构体,保存每个节点的层深,是一个较简单的方法
    • 广度优先遍历(BFS):利用队列,逐层遍历


代码实现:
// 前提:定义二叉树节点的数据结构
struct {
    int key;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
} TreeNode;
  1. 递归算法
int getTreeDepth(TreeNode* pRoot) {
    if (null == pRoot) {
        return 0;
    }

    return max(getTreeDepth(pRoot->left), getTreeDepth(pRoot->right)) + 1);
}
  1. 深度优先遍历算法(利用栈,前序遍历,顺序:1-2-4-5-7-8-3-6,时间复杂度:O(n),n为节点个数)
struct {
    int depth; //当前节点的深度
    TreeNode *node; // 当前节点
} NewTreeNode;

int getTreeDepth(TreeNode* pRoot) {
    int maxDepth = 0; // 记录最大深度
    if (null == pRoot) {
        return maxDepth;
    }

    // 这里先用伪代码,Stack类,有empty(),push()压栈,pop()出栈方法    
    Stack<NewTreeNode> stack = new Stack<NewTreeNode>();
    
    // 根节点入栈
    NewTreeNode rootNode = {1, pRoot};
    stack.push(rootNode);

    while(!stack.empty()) {
        NewTreeNode newNode = stack.pop();
        TreeNode *pLeft = newNode->node->left;
        TreeNode *pRight = newNode->node->right;        

        // 更新树的最大深度值
        maxDepth = newNode.depth > maxDepth ? newNode.depth : maxDepth;

        // 前序遍历,先压右,再压左
        if (null != pRight) {
            NewTreeNode rightNode = {newNode.depth + 1, pRight};
            stack.push(rightNode);
        }
        if (null != pLeft) {
            NewTreeNode leftNode = {newNode.depth + 1, pLeft};
            stack.push(leftNode);
        }
    }
}
  1. 广度优先遍历算法
    这里暂不实现。



作者:kevin song,2018.11.25于南京建邺区

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