门| GATE-CS-2017（套装1）|第 36 题

本题是GATE-CS-2017（套装1）的第36题，是一道需要对二叉树进行操作的题目，需要完成以下任务：

• 给定一个二叉树和一个整数k，找出该二叉树中所有深度为k的叶子节点。
• 对找出的叶子节点，按其在树中自底向上的层级排序，输出叶子节点的值。

下面是本题的代码实现：

# Definition for a binary tree node.
class TreeNode(object):
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None

class Solution(object):
    def findLeaves(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: List[List[int]]
        """
        res = []
        self.helper(root, res)
        return res
        
    def helper(self, root, res):
        if not root:
            return -1
        left = self.helper(root.left, res)
        right = self.helper(root.right, res)
        level = max(left, right) + 1
        if len(res) < level + 1:
            res.append([])
        res[level].append(root.val)
        root.left = root.right = None
        return level

该算法的时间复杂度为O(N)，其中N是二叉树中节点的数量。空间复杂度为O(N)，因为需要存储深度为每个叶子节点的列表。

具体操作过程如下：

• 定义一个函数findLeaves，参数为二叉树的根节点root。该函数主要的功能是查找深度为k的叶节点，并按照其在树中自底向上的层级排序。
• 定义一个帮助函数helper，参数为节点root和结果列表res。该函数的功能是查找该节点所在的深度，并将该节点所在深度的叶子节点添加到结果列表res中。
• 若节点为空，直接返回-1。
• 分别递归遍历该节点的左右子节点，并分别获取它们的深度，将左右子节点深度的最大值+1赋值给该节点的深度。
• 在根据该节点的深度添加该节点的值到res列表中，如果该节点深度的列表尚未被创建，则需要创建一个新列表。
• 将该节点的左右子节点置为空。
• 最后返回该节点的深度。

因为二叉树的遍历是递归进行的，所以算法的时间复杂度是O(N)，空间复杂度是O(N)。