解释这段代码class Solution { public: int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) { unsigned long long res = 1; vector<pair<TreeNode *, unsigned long long>> arr; arr.emplace_back(root, 1L); while (!arr.empty()) { vector<pair<TreeNode *, unsigned long long>> tmp; for (auto &[node, index] : arr) { if (node->left) { tmp.emplace_back(node->left, index * 2); } if (node->right) { tmp.emplace_back(node->right, index * 2 + 1); } } res = max(res, arr.back().second - arr[0].second + 1); arr = move(tmp); } return res; } };

这段代码是一个解决二叉树宽度的算法。函数 `widthOfBinaryTree` 接受一个指向根节点的指针，并返回二叉树的宽度。

在函数内部，首先定义了一个无符号长整型变量 `res`，用来保存最大宽度。接下来，定义了一个存储节点和索引的 `pair` 的向量 `arr`，用来保存当前层的节点和对应的索引。

接下来是一个循环，当 `arr` 不为空时，执行以下操作：

1. 定义一个临时的向量 `tmp`。
2. 遍历 `arr` 中的每个节点和索引对，如果节点存在左孩子，则将左孩子节点和当前索引乘以2的结果加入到 `tmp` 中；如果节点存在右孩子，则将右孩子节点和当前索引乘以2再加1的结果加入到 `tmp` 中。
3. 计算当前层的宽度，即将 `arr` 中最后一个节点对应的索引减去第一个节点对应的索引，并加1，然后将结果与 `res` 比较取较大值，并更新 `res`。
4. 将 `tmp` 移动给 `arr`，继续下一层的遍历。

最后，返回最大宽度 `res`。

这个算法利用了二叉树的完全二叉树性质，通过遍历每一层的节点，并用索引表示节点在完全二叉树中的位置，来计算每一层的宽度。

相关问题

这段代码对比上面那段代码，哪里错了class Solution { public: int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) { unsigned long long res=1; vector<pair<TreeNode*,unsigned long long>> arr; arr.emplace_back(root,1ull); if(!arr.empty()) { vector<pair<TreeNode*,unsigned long long>> temp; for(auto &[node,index] : arr) { if(node->left) { temp.emplace_back(node->left,index*2); } if(node->right) { temp.emplace_back(node->right,index*2+1); } } res=max(res,arr.back().second-arr[0].second+1); arr=move(temp); } return res; } };

这段代码与前面的代码相比，在逻辑上是有问题的。

在这段代码中，只有一个循环，没有包含在 `while` 循环中。因此，只会对根节点的子节点进行一次遍历，而没有对其他层的节点进行遍历。这将导致无法计算得到正确的二叉树宽度。

正确的实现应该是在一个 `while` 循环中，对每一层的节点进行遍历，并更新 `arr`，直到没有节点需要遍历。

此外，在代码中的 `arr.emplace_back(root,1ull)` 中，使用了 `1ull` 来表示索引。这是正确的写法，因为 `ull` 是无符号长整型字面量的写法，用来表示一个无符号长整型数值。

综上所述，这段代码中的问题是缺少了一个外层的 `while` 循环来遍历每一层的节点，并计算二叉树的宽度。

vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) { vector<int> res; stack<TreeNode*> s; TreeNode* p = root;

这段代码是用来实现二叉树的前序遍历的。

首先，定义了一个 vector<int> 类型的变量 res，用来存储遍历结果。

接着，定义了一个 stack<TreeNode*> 类型的变量 s，用来存储待遍历的节点。将二叉树的根节点指针 root 赋值给指针变量 p。

接下来，进入循环，判断条件为：p 不为空，或者栈不为空。这个条件的意义是，只要二叉树还没有遍历完，就需要继续遍历。

在循环中，首先判断当前节点 p 是否为空。如果不为空，就将其值加入到 res 中，并将其入栈。然后将指针 p 移动到其左子树。

如果当前节点 p 为空，说明已经遍历完了当前子树。此时需要从栈中取出一个节点，将指针 p 指向其右子树。由于前序遍历的顺序是“根-左-右”，因此要先遍历右子树，再遍历左子树。

最后，当循环结束时，返回遍历结果 res 即可。