863. 二叉树中所有距离为 K 的结点-DFS

Posted 2022-11-26 hequnwang10

一、题目描述

给定一个二叉树（具有根结点 root）， 一个目标结点 target ，和一个整数值 k 。

返回到目标结点 target 距离为 k 的所有结点的值的列表。 答案可以以 任何顺序 返回。

示例 1：

输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], target = 5, k = 2
输出：[7,4,1]
解释：所求结点为与目标结点（值为 5）距离为 2 的结点，值分别为 7，4，以及 1

示例 2：

输入: root = [1], target = 1, k = 3
输出: []

二、解题

DFS

记录每个节点的父节点，然后从target节点开始dfs，找到所有和target节点距离为k的节点，向三个方向寻找。1.左子树 2.右子树 3.向父节点查找

// 记录每个节点的父节点，然后从target节点开始dfs，找到所有和target节点距离为k的节点
// 向三个方向寻找
class Solution 
    Map<TreeNode, TreeNode> parents = new HashMap<>();
    Set<TreeNode> visited = new HashSet<>();

    public List<Integer> distanceK(TreeNode root, TreeNode target, int k) 
        //保存节点的父节点
        getParents(root, null);
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        dfs(target, k, res);
        return res;
    

    // 找到节点的父节点放到map中
    private void getParents(TreeNode root, TreeNode parent) 
        if(root == null) return;
        parents.put(root, parent);
        getParents(root.left, root);
        getParents(root.right, root);
    
    
    private void dfs(TreeNode node, int k, List<Integer> res) 
        // base case
        if(node == null || visited.contains(node)) return;
        // 标记为已访问
        visited.add(node);
        if(k == 0) 
            res.add(node.val);
            return;
        
        // 向三个方向搜索
        dfs(node.left, k-1, res);
        dfs(node.right, k - 1, res);
        dfs(parents.get(node), k-1, res);
    

时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的结点个数。

空间复杂度：O(n)。

打印日志：

//dfs递归查找
    public void dfs(TreeNode node,int k,List<Integer> res)
        //终止条件
        if(node == null || visited.contains(node))
            return;
        
        visited.add(node);
        System.out.println("1->node:" + node.val+" ->K:" + k);
        if(k == 0)
            res.add(node.val);
            return;
        
        //向三个方向查找
        dfs(node.left,k-1,res);
        dfs(node.right,k-1,res);
        dfs(map.get(node),k-1,res);
    

1->node:5 ->K:2
1->node:6 ->K:1
1->node:2 ->K:1
1->node:7 ->K:0
1->node:4 ->K:0
1->node:3 ->K:1
1->node:1 ->K:0