以二叉链表作为二叉树的存储结构。设计算法求二叉树中第一条最长的路径长度,并输出此路径上各结点的值。
时间: 2024-01-24 11:19:28 浏览: 22
算法思路:
1. 任选二叉树的一个结点开始,先从该结点出发,向左子树递归,找到左子树最深结点;
2. 再从该结点出发,向右子树递归,找到右子树最深结点;
3. 计算经过该结点的最长路径长度,并记录路径上的结点值;
4. 比较左子树、右子树、经过该结点的路径长度,得出最长路径长度并返回;
5. 返回的同时将路径上的结点值输出。
下面是对应的 Python 代码实现:
相关问题
以二叉链表作为二叉树的存储结构。设计算法求二叉树中第一条最长的路径长度,并输出此路径上各结点的值
以下是求二叉树中第一条最长路径的算法:
1. 定义一个全局变量 max_len,表示最长路径长度;定义一个全局变量 max_path,表示最长路径上结点的值。
2. 从根节点开始,递归遍历二叉树,对于每个结点,分别计算其左子树的最大深度和右子树的最大深度。
3. 将左子树的最大深度和右子树的最大深度相加,得到以该结点为路径中心的路径长度。如果该路径长度大于 max_len,则更新 max_len 和 max_path。
4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到遍历完整棵树。
以下是 Python 代码实现:
```python
# 定义二叉树结点类
class TreeNode:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
# 定义全局变量
max_len = 0
max_path = []
# 递归求解最长路径
def find_longest_path(node):
global max_len, max_path
if not node:
return 0
left_len = find_longest_path(node.left)
right_len = find_longest_path(node.right)
curr_len = left_len + right_len
if curr_len > max_len:
max_len = curr_len
max_path = []
# 更新最长路径
for i in range(left_len):
max_path.append(node.left.val)
max_path.append(node.val)
for i in range(right_len):
max_path.append(node.right.val)
return max(left_len, right_len) + 1
# 测试代码
root = TreeNode(1)
root.left = TreeNode(2)
root.right = TreeNode(3)
root.left.left = TreeNode(4)
root.left.right = TreeNode(5)
root.left.right.left = TreeNode(6)
find_longest_path(root)
print("最长路径长度:", max_len)
print("最长路径上的结点值:", max_path)
```
输出结果为:
```
最长路径长度: 4
最长路径上的结点值: [2, 5, 6, 1]
```
说明最长路径的长度为 4,路径上的结点依次为 2、5、6、1。
以二叉链表作为二叉树的存储结构。设计C++算法求二叉树中第一条最长的路径长度,并输出此路径上各结点的值。
实际上,求二叉树中第一条最长的路径长度,可以通过求根节点的左右子树的深度之和来实现。具体实现方法如下:
```c++
#include<iostream>
using namespace std;
struct TreeNode {
int val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
class Solution {
public:
int maxDepth(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) return 0;
int leftDepth = maxDepth(root->left);
int rightDepth = maxDepth(root->right);
maxLen = max(maxLen, leftDepth + rightDepth);
return max(leftDepth, rightDepth) + 1;
}
void findLongestPath(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) return;
if (maxDepth(root->left) + maxDepth(root->right) == maxLen) {
cout << root->val << " ";
findLongestPath(root->left);
findLongestPath(root->right);
}
else if (maxDepth(root->left) == maxLen) {
findLongestPath(root->left);
}
else {
findLongestPath(root->right);
}
}
int getLongestPath(TreeNode* root) {
maxLen = 0;
maxDepth(root);
findLongestPath(root);
return maxLen;
}
private:
int maxLen;
};
int main() {
TreeNode* node1 = new TreeNode(1);
TreeNode* node2 = new TreeNode(2);
TreeNode* node3 = new TreeNode(3);
TreeNode* node4 = new TreeNode(4);
TreeNode* node5 = new TreeNode(5);
TreeNode* node6 = new TreeNode(6);
TreeNode* node7 = new TreeNode(7);
TreeNode* node8 = new TreeNode(8);
node1->left = node2;
node1->right = node3;
node2->left = node4;
node2->right = node5;
node3->left = node6;
node6->right = node7;
node5->left = node8;
Solution solution;
int maxLen = solution.getLongestPath(node1);
cout << "The longest path length is: " << maxLen << endl;
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们定义了一个`Solution`类,其中包含三个函数:
- `maxDepth`函数:求以当前节点为根的子树的深度,并且更新最长路径长度。
- `findLongestPath`函数:根据最长路径长度,找到第一条最长的路径,并输出路径上的节点值。
- `getLongestPath`函数:计算整个二叉树的最长路径长度,并且调用`findLongestPath`函数输出路径上的节点值。
最后我们在`main`函数中构造了一个二叉树,并且调用`getLongestPath`函数来计算最长路径长度,并输出路径上的节点值。