求二叉树最大宽度

Posted 2020-12-22 laydown

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * 二叉树最大宽度
 */
public class TreeMaxWidth {

    /**
     * 不使用HashMap实现
     *
     * @param head 二叉树的头节点
     * @return 最大宽度
     */
    public int treeMaxWidthNoMap(Node head) {
        int maxWidth = 0;
        if (head == null) {
            return maxWidth;
        }
        // 用队列实现
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(head);
        Node curEnd = head;
        Node nextEnd = null;
        int curWidth = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            Node node = queue.poll();
            if (node.left != null) {
                queue.add(node.left);
                nextEnd = node.left;
            }
            if (node.right != null) {
                queue.add(node.right);
                nextEnd = node.left;
            }
            curWidth++;
            if (node == curEnd) {
                maxWidth = Math.max(maxWidth, curWidth);
                curWidth = 0;
                curEnd = nextEnd;
            }
        }
        return maxWidth;
    }

    /**
     * 使用HashMap实现
     *
     * @param head 二叉树的头节点
     * @return 最大宽度
     */
    public int treeMaxWidthUseMap(Node head) {
        int maxWidth = 0;
        if (head == null) {
            return maxWidth;
        }
        // 用队列实现
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(head);
        // 节点对应在哪一层
        HashMap<Node, Integer> levelMap = new HashMap<>();
        levelMap.put(head, 1);
        int curWidth = 0;
        int level = 1;
        while (!queue.isEmpty()) {
            Node node = queue.poll();
            int curLevel = levelMap.get(node);
            if (node.left != null) {
                queue.add(node.left);
                levelMap.put(node.left, levelMap.get(node) + 1);
            }
            if (node.right != null) {
                queue.add(node.right);
                levelMap.put(node.right, levelMap.get(node) + 1);
            }
            if (curLevel == level) {
                curWidth++;
            } else {
                maxWidth = Math.max(maxWidth, curWidth);
                level = curLevel;
                curWidth = 1;
            }
        }
        maxWidth = Math.max(maxWidth, curWidth);
        return maxWidth;
    }

    /**
     * 二叉树结构
     */
    public static class Node {

        public int value;

        public Node left;

        public Node right;

        public Node(int value) {
            this.value = value;
        }

    }

}

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