设计一个算法:统计一棵二叉树中所有叶结点的数目及非叶结点的数目。
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设计一个算法:统计一棵二叉树中所有叶结点的数目及非叶结点的数目。
(1)采用递归遍历的思想,这是很容易想到的,因为二叉树是递归定义的。当然也可以用栈实现非递归的算法,时间复杂度相同。在数据结构考试中如果未要求使用非递归算法,一般来说通过递归算法解决树的相关问题,因为递归算法更加直观和易于理解(对于人类而言)。
但是在实际开发中用递归可能会发生栈溢出的情况。
(2)使用C语言实现
//计算总结点个数 int nodeNums(BiTree* root) { if (!root) return 0; else return nodeNums(root->left) + nodeNums(root->right) + 1; } //计算度数为2的结点总数 int twoChildNodes(BiTree* root) { if (!root) return 0; if (root->left && root->right) return twoChildNodes(root->left) + twoChildNodes(root->right) + 1; else return twoChildNodes(root->left) + twoChildNodes(root->right); } //计算度数为1的结点总数 int oneChildNodes(BiTree* root) { if (!root) return 0; bool only_left = root->left && !root->right; bool only_right = root->right && !root->left; if (only_left) return 1 + oneChildNodes(root->left); else if (only_right) return 1 + oneChildNodes(root->right); else return oneChildNodes(root->left) + oneChildNodes(root->right); } //计算叶子结点个数 int leaves(BiTree* root) { if (!root) return 0; if (!root->left && !root->right) return 1; return leaves(root->left) + leaves(root->right); }
(3)算法类似二叉树的遍历,递归实现的本质也是系统帮我们建立了栈结构,而系统栈需要记住每个节点的值,所以空间复杂度仍为O(N)。
T(N)=2T(N/2)+O(1):,其中 a = 2, b = 2, d = 0;
得到 log(2,2) = 1 > 0,代入Master公式得时间复杂度为O(N)
Master公式是常用来解决递归问题时间复杂度的通用公式。公式可以直接记为:T(N) = a*T(N / b) + O (Nd)然后按照下表对应计算复杂度即可:
条件 | 时间复杂度 |
log(b,a) < d | O(Nd) |
log(b,a) > d | O(Nlog(b,a)) |
log(b,a) = d | O((Nd) * logN) |
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以上就是关于问题设计一个算法:统计一棵二叉树中所有叶结点的数目及非叶结点的数目。的答案
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