📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:16.092000             🧑  作者: Mango
如果给定一个二叉树和两个节点,如何在这个二叉树中找到这两个节点之间的距离呢?可以通过求出这两个节点分别到二叉树根节点的路径,然后在路径上找到最近的公共祖先节点,最后将这两个节点到公共祖先节点的距离加起来,得到这两个节点之间的距离。
下面是一份 Python 代码,实现了上述算法:
class TreeNode:
def __init__(self, x):
self.val = x
self.left = None
self.right = None
class Solution:
def distanceBetweenNodes(self, root: TreeNode, p: TreeNode, q: TreeNode) -> int:
path_p = self.findPath(root, p)
path_q = self.findPath(root, q)
i = 0
while i < len(path_p) and i < len(path_q) and path_p[i] == path_q[i]:
i += 1
return len(path_p) + len(path_q) - 2 * i
def findPath(self, root, node):
if not root:
return []
if root == node:
return [root.val]
left_path = self.findPath(root.left, node)
if left_path:
left_path.insert(0, root.val)
return left_path
right_path = self.findPath(root.right, node)
if right_path:
right_path.insert(0, root.val)
return right_path
return []
首先定义了一个 TreeNode
类用来表示二叉树的节点,每个节点包含一个值、一个左子节点、一个右子节点。然后定义了一个 Solution
类,其中包含了一个 distanceBetweenNodes
方法,用来计算两个节点之间的距离。这个方法的输入参数包括一个二叉树的根节点、两个需要计算距离的节点。输出参数为这两个节点之间的距离值,即一个整数。
在 distanceBetweenNodes
方法中先分别求出这两个节点到根节点的路径,然后在路径上找到最近的公共祖先节点。最后,分别求出这两个节点到公共祖先节点的距离,将其相加即为这两个节点之间的距离。
其中,findPath
方法实现了求根节点到指定节点的路径。这个方法也是递归实现的。如果根节点为 null,返回空列表。如果根节点是目标节点,返回一个只包含根节点值的列表。如果目标节点在左子树中,递归地调用 findPath
方法并在返回的路径列表中添加当前节点值,最终将其返回。如果目标节点在右子树中,同样递归地调用 findPath
方法,将返回的路径列表中添加当前节点值,最终将其返回。如果目标节点不在当前这棵子树中,返回空列表。
这份代码中,时间复杂度为 $O(n^2)$,空间复杂度为 $O(n)$,其中 n 是二叉树中节点的数量。这个算法的时间复杂度较高,可以考虑使用更高效的算法来实现这个功能。