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:
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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。

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