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已知一颗完全二叉树,求其节点的个数

程序员文章站 2022-05-16 10:18:22
...

时间复杂度要求低于0(N),N为这棵树的节点个数
思路:
一颗完全二叉树L他的节点个数是2L-1;
对于一颗满二叉树,顺着他的左子树往下走,我们很快就能知道他的深度以及整棵树节点的大致个数那个区间,
然后在顺着头结点右孩子的左子树不停地走,当在深度那一层有节点的时候,那么整个左子树都是满的,因为我们知道深度那么这个时候左子树的个数就是确定的(2
(L-1) - 1),递归去求右子数,
总结一下:整个过程就是每次拿到一个节点就看他左树是不是最后一层

public class CompleteTreeNodeNumber {
	
	public class Node{
		public int value;
		public Node left;
		public Node right;
		
		public Node(int data){
			this.value = data;
		}
	}
	
	//主函数
	public static int NodeNum(Node head){
		if (head == null) {
			return 0;
		}
		return bs(head, 1, mostLeftLevel(head, 1));
	}

	//当前节点  所在的层数  整个树的高度  返回的是node为头的整棵树的节点的个数
	private static int bs(Node node, int level, int h) {
		if (level == h) {    //叶节点
			return 1;
		}
		if (mostLeftLevel(node.right, level + 1) == h) {  
			//右子数最左的深度到没到整个树最深的深度,这时候的深度就是左树的个数加上右树递归的节点的个数
			return (1 << (h - level) + bs(node.right, level + 1, h));
		} else {
			//右子树深度没有达到左子树的深度那么右字数的深度就-1,再加上左子树递归的节点的个数
			return (1 << (h - level - 1) + bs(node.left, level + 1, h)); 
		}
	}

	//node的最左边到了哪一层
	private static int mostLeftLevel(Node node, int level) {
		while (node != null) {
			level++;
			node = node.left;
		}
		return level - 1;
	}
	
}

每一层只遍历一个,然后再看一下这个节点的左边界
所以这个复杂度就是o(logN2)