判断单值二叉树:C++实现BFS与DFS

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"这篇文档是关于C++实现的二叉树问题,主要涉及两种方法,即BFS(广度优先遍历)和DFS(深度优先遍历)来判断一棵二叉树是否为单值二叉树。单值二叉树指的是树中所有节点的值都相同。提供的代码实现了两个解决方案,分别基于BFS和DFS策略,用于解决这个问题。" 在这篇文档中,主要的知识点包括: 1. **二叉树**:二叉树是一种特殊的树结构,其中每个节点最多有两个子节点,通常分为左子节点和右子节点。 2. **单值二叉树**:如果二叉树中的每个节点值都相同,那么它被称为单值二叉树。题目要求判断给定的二叉树是否满足这个条件。 3. **遍历**:遍历二叉树是访问其所有节点的过程。常用的遍历方法有三种:前序遍历、中序遍历和后序遍历。 4. **BFS(广度优先遍历)**:从根节点开始,先访问根节点,然后访问其所有子节点,再访问子节点的子节点,以此类推。在C++中,通常使用队列数据结构实现。 5. **DFS(深度优先遍历)**:有前序遍历、中序遍历和后序遍历三种形式。在前序遍历中,先访问根节点,然后访问左子树,最后访问右子树。在C++中,通常使用递归或栈来实现。 6. **代码实现**: - **BFS解决方案**:创建一个队列并将根节点放入队列。然后进行循环,每次取出队首元素,检查其值是否与当前的`val`(初始为0)相同,若不同则返回false。如果子节点不为空,则将其加入队列。当队列为空时,返回true表示所有节点值都相同。 - **DFS解决方案**(前序遍历):使用递归的方式,每次检查当前节点的值是否与当前的`val`相同,若不同则返回false。如果子节点不为空,则递归地处理子节点。 7. **性能评估**:代码提供了执行结果,显示了时间复杂度和空间复杂度。BFS和DFS在某些情况下可能会有不同的性能表现,具体取决于二叉树的形状和节点值分布。 8. **TreeNode 结构**:定义了一个二叉树节点结构体,包含节点值`val`、左子节点指针`left`和右子节点指针`right`。 这些知识点对于理解和解决二叉树相关的问题非常重要,特别是对于数据结构和算法的学习者来说,掌握不同的遍历方法和如何应用它们来解决问题是至关重要的。