【LeetCode】110. Balanced Binary Tree 解题报告(Python)

    xiaoxiao2024-11-20  5

    题目分析:

    给定一个二叉树,判断它是否是高度平衡的二叉树。本题中,一棵高度平衡二叉树定义为:一个二叉树每个节点 的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1。 示例 1:给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7] 返回 true 。

    示例 2:给定二叉树 [1,2,2,3,3,null,null,4,4] 返回 false 。

    解题思路:

    思路一: 我们在【LeetCode】104. Maximum Depth of Binary Tree写过计算二叉树深度的代码,我们可以使用那一题的代码来计算每个节点左右的深度,然后做差判断。

    获取节点深度函数(与【LeetCode】104. Maximum Depth of Binary Tree递归代码相同) def getDepth(self, root: TreeNode) -> int: if not root: return 0 return 1 + max(self.getDepth(root.left), self.getDepth(root.right)) 判断根节点左右子树深度差是否超过1,大于1就返回错误 if abs(self.getDepth(root.left) - self.getDepth(root.right)) > 1: return False 递归根节点的左右子树 return self.isBalanced(root.left) and self.isBalanced(root.right)

    思路二: 思路一简单易懂,效率偏低的主要原因是,如下图,首先会递归计算9与20的深度,然后又会递归计算已经算过的15和7的深度,也就是说它计算节点深度会把所有根节点全计算一遍。 改进思路一

    我们每次计算节点深度同时判断是否为平衡树,是的话就返回深度给上一层,否则返回-1 return (1 + max(left_depth, right_depth)) if abs(left_depth - right_depth) <= 1 else -1 然后如果节点值为-1,代表该节点已经不为平衡树,我们就一直向上层返回-1 left_depth = self.dfs(root.left) if left_depth == -1: return -1 right_depth = self.dfs(root.right) if right_depth == -1: return -1 最外层函数接收到返回-1,就知道不是平衡树了,这样仅深度递归一次就解决了问题(有些节点没有计算是小于等于一次的) return self.dfs(root) != -1

    提交代码1:(简单递归,Runtime: 76 ms, faster than 39.60% )

    class Solution: def isBalanced(self, root: TreeNode) -> bool: if not root: return True if abs(self.getDepth(root.left) - self.getDepth(root.right)) > 1: return False return self.isBalanced(root.left) and self.isBalanced(root.right) def getDepth(self, root: TreeNode) -> int: if not root: return 0 return 1 + max(self.getDepth(root.left), self.getDepth(root.right))

    提交代码2:(同时计算深度与平衡树的递归,时间复杂度O(N),Runtime: 48 ms, faster than 99.67% )

    class Solution: def isBalanced(self, root: TreeNode) -> bool: return self.dfs(root) != -1 def dfs(self, root: TreeNode) -> int: if not root: return True left_depth = self.dfs(root.left) if left_depth == -1: return -1 right_depth = self.dfs(root.right) if right_depth == -1: return -1 return (1 + max(left_depth, right_depth)) if abs(left_depth - right_depth) <= 1 else -1

    参考博客

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