Etsi annetun binaaripuun enimmäissyvyys tai korkeus

Etsi annetun binaaripuun enimmäissyvyys tai korkeus

Kun binääripuu on annettu, tehtävänä on löytää puun korkeus. Puun korkeus on puun kärkien lukumäärä juuresta syvimpään solmuun.

Huomautus: Tyhjän puun korkeus on 0 ja yhden solmun puun korkeus on 1 .

Esimerkki binaaripuusta

Esimerkki binaaripuusta

Binaaripuun suositeltu harjoituskorkeus Kokeile!

Laske rekursiivisesti korkeus vasemmalle ja oikein solmun alipuut ja määritä solmulle korkeus nimellä enintään kahden lapsen pituudet plus 1 . Katso alta pseudokoodi ja ohjelma saadaksesi lisätietoja.

Kuva:

Harkitse seuraavaa puuta:

Esimerkki puusta

Esimerkki puusta

maxDepth('1') = max(maxDepth('2'), maxDepth('3')) + 1 = 2 + 1

koska rekursiivisesti
maxDepth('2') = max (maxDepth('4'), maxDepth('5')) + 1 = 1 + 1 ja (koska sekä 4:n että 5:n korkeus on 1)
maxDepth('3') = 1

Toteuta idea noudattamalla alla olevia ohjeita:

  • Tee rekursiivisesti syvällinen haku.
  • Jos puu on tyhjä, palauta 0
  • Muussa tapauksessa toimi seuraavasti
    • Hae vasemman alipuun enimmäissyvyys rekursiivisesti, eli kutsu maxDepth(puu->vasen-alipuu)
    • Hanki oikean alipuun enimmäissyvyys rekursiivisesti, eli kutsu maxDepth(puu->oikea-alipuu)
    • Hanki maksimi syvyydet vasemmalle ja oikein alipuut ja lisää 1 siihen nykyiselle solmulle.
      • max_depth = max(vasemman alipuun maks. syvyys, oikean alipuun maks. syvyys) + 1
  • Paluu max_depth.

Alla on yllä olevan lähestymistavan toteutus:

C++

// C++ program to find height of tree> #include> using> namespace> std;> /* A binary tree node has data, pointer to left child> and a pointer to right child */> class> node {> public> :> > int> data;> > node* left;> > node* right;> };> /* Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of> > nodes along the longest path from the root node> > down to the farthest leaf node.*/> int> maxDepth(node* node)> {> > if> (node == NULL)> > return> 0;> > else> {> > /* compute the depth of each subtree */> > int> lDepth = maxDepth(node->vasemmalle);> > int> rDepth = maxDepth(node->oikealla);> > /* use the larger one */> > if> (lDepth>rDepth)> > return> (lDepth + 1);> > else> > return> (rDepth + 1);> > }> }> /* Helper function that allocates a new node with the> given data and NULL left and right pointers. */> node* newNode(> int> data)> {> > node* Node => new> node();> > Node->data = data;> > Node->vasen = NULL;> > Node->oikea = NULL;> > return> (Node);> }> // Driver code> int> main()> {> > node* root = newNode(1);> > root->vasen = newNode(2);> > root->oikea = newNode(3);> > root->vasen->vasen = uusiSolmu(4);> > root->vasen->oikea = newNode(5);> > cout < <> 'Height of tree is '> < < maxDepth(root);> > return> 0;> }> // This code is contributed by Amit Srivastav>

C

#include> #include> /* A binary tree node has data, pointer to left child> > and a pointer to right child */> struct> node {> > int> data;> > struct> node* left;> > struct> node* right;> };> /* Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of> > nodes along the longest path from the root node> > down to the farthest leaf node.*/> int> maxDepth(> struct> node* node)> {> > if> (node == NULL)> > return> 0;> > else> {> > /* compute the depth of each subtree */> > int> lDepth = maxDepth(node->vasemmalle);> > int> rDepth = maxDepth(node->oikealla);> > /* use the larger one */> > if> (lDepth>rDepth)> > return> (lDepth + 1);> > else> > return> (rDepth + 1);> > }> }> /* Helper function that allocates a new node with the> > given data and NULL left and right pointers. */> struct> node* newNode(> int> data)> {> > struct> node* node> > = (> struct> node*)> malloc> (> sizeof> (> struct> node));> > node->data = data;> > node->vasen = NULL;> > node->oikea = NULL;> > return> (node);> }> int> main()> {> > struct> node* root = newNode(1);> > root->vasen = newNode(2);> > root->oikea = newNode(3);> > root->vasen->vasen = uusiSolmu(4);> > root->vasen->oikea = newNode(5);> > printf> (> 'Height of tree is %d'> , maxDepth(root));> > getchar> ();> > return> 0;> }>

Java

// Java program to find height of tree> // A binary tree node> class> Node {> > int> data;> > Node left, right;> > Node(> int> item)> > {> > data = item;> > left = right => null> ;> > }> }> class> BinaryTree {> > Node root;> > /* Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of> > nodes along the longest path from the root node> > down to the farthest leaf node.*/> > int> maxDepth(Node node)> > {> > if> (node ==> null> )> > return> 0> ;> > else> {> > /* compute the depth of each subtree */> > int> lDepth = maxDepth(node.left);> > int> rDepth = maxDepth(node.right);> > /* use the larger one */> > if> (lDepth>rDepth)> > return> (lDepth +> 1> );> > else> > return> (rDepth +> 1> );> > }> > }> > /* Driver program to test above functions */> > public> static> void> main(String[] args)> > {> > BinaryTree tree => new> BinaryTree();> > tree.root => new> Node(> 1> );> > tree.root.left => new> Node(> 2> );> > tree.root.right => new> Node(> 3> );> > tree.root.left.left => new> Node(> 4> );> > tree.root.left.right => new> Node(> 5> );> > System.out.println(> 'Height of tree is '> > + tree.maxDepth(tree.root));> > }> }> // This code has been contributed by Amit Srivastav>

Python 3

# Python3 program to find the maximum depth of tree> # A binary tree node> class> Node:> > # Constructor to create a new node> > def> __init__(> self> , data):> > self> .data> => data> > self> .left> => None> > self> .right> => None> # Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of nodes> # along the longest path from the root node down to the> # farthest leaf node> def> maxDepth(node):> > if> node> is> None> :> > return> 0> > else> :> > # Compute the depth of each subtree> > lDepth> => maxDepth(node.left)> > rDepth> => maxDepth(node.right)> > # Use the larger one> > if> (lDepth>rDepth):> > return> lDepth> +> 1> > else> :> > return> rDepth> +> 1> # Driver program to test above function> root> => Node(> 1> )> root.left> => Node(> 2> )> root.right> => Node(> 3> )> root.left.left> => Node(> 4> )> root.left.right> => Node(> 5> )> print> (> 'Height of tree is %d'> %> (maxDepth(root)))> # This code is contributed by Amit Srivastav>

C#

// C# program to find height of tree> using> System;> // A binary tree node> public> class> Node {> > public> int> data;> > public> Node left, right;> > public> Node(> int> item)> > {> > data = item;> > left = right => null> ;> > }> }> public> class> BinaryTree {> > Node root;> > /* Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of> > nodes along the longest path from the root node> > down to the farthest leaf node.*/> > int> maxDepth(Node node)> > {> > if> (node ==> null> )> > return> 0;> > else> {> > /* compute the depth of each subtree */> > int> lDepth = maxDepth(node.left);> > int> rDepth = maxDepth(node.right);> > /* use the larger one */> > if> (lDepth>rDepth)> > return> (lDepth + 1);> > else> > return> (rDepth + 1);> > }> > }> > /* Driver code */> > public> static> void> Main(String[] args)> > {> > BinaryTree tree => new> BinaryTree();> > tree.root => new> Node(1);> > tree.root.left => new> Node(2);> > tree.root.right => new> Node(3);> > tree.root.left.left => new> Node(4);> > tree.root.left.right => new> Node(5);> > Console.WriteLine(> 'Height of tree is '> > + tree.maxDepth(tree.root));> > }> }> // This code has been contributed by> // Correction done by Amit Srivastav>

Javascript

> // JavaScript program to find height of tree> // A binary tree node> class Node> {> > constructor(item)> > {> > this> .data=item;> > this> .left=> this> .right=> null> ;> > }> }> > let root;> > > /* Compute the 'maxDepth' of a tree -- the number of> > nodes along the longest path from the root node> > down to the farthest leaf node.*/> > function> maxDepth(node)> > {> > if> (node ==> null> )> > return> 0;> > else> > {> > /* compute the depth of each subtree */> > let lDepth = maxDepth(node.left);> > let rDepth = maxDepth(node.right);> > > /* use the larger one */> > if> (lDepth>rDepth)> > return> (lDepth + 1);> > else> > return> (rDepth + 1);> > }> > }> > > /* Driver program to test above functions */> > > root => new> Node(1);> > root.left => new> Node(2);> > root.right => new> Node(3);> > root.left.left => new> Node(4);> > root.left.right => new> Node(5);> > > document.write(> 'Height of tree is : '> +> > maxDepth(root));> // This code is contributed by rag2127> //Correction done by Amit Srivastav> >

Lähtö
Height of tree is 3 

Aika monimutkaisuus: O(N) (Katso viesti osoitteessa Puun läpikulku yksityiskohtia varten)
Aputila: O(N) johtuu rekursiivisesta pinosta.

Etsi puun enimmäissyvyys tai -korkeus käyttämällä Tasojärjestyksen läpikäynti :

Tehdä Tasojärjestyksen läpikäynti , samalla kun lisäät solmuja jokaiselle tasolle Toteuta idea noudattamalla alla olevia ohjeita:

  • Kulje puu tasojärjestyksessä läpikulku alkaen juuri .
    • Alusta tyhjä jono K , muuttuja syvyys ja työnnä juuri , paina sitten tyhjä sisään K .
    • Aja hetki silmukka kunnes K ei ole tyhjä.
      • Säilytä etuosa K ja Avaa etuelementti.
      • Jos etuosa K On TYHJÄ sitten lisäys syvyys yksi kerrallaan ja jos jono ei ole tyhjä, paina TYHJÄ sisään K .
      • Muuten, jos elementti ei ole TYHJÄ tarkista sitten se vasemmalle ja oikein lapsia ja jos eivät ole TYHJÄ työnnä ne sisään K .
  • Palata syvyys .

Alla on yllä olevan lähestymistavan toteutus:

C++

#include> #include> using> namespace> std;> // A Tree node> struct> Node {> > int> key;> > struct> Node *left, *right;> };> // Utility function to create a new node> Node* newNode(> int> key)> {> > Node* temp => new> Node;> > temp->avain = avain;> > temp->vasen = temp->right = NULL;> > return> (temp);> }> /*Function to find the height(depth) of the tree*/> int> height(> struct> Node* root)> {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > int> depth = 0;> > queue q;> > // Pushing first level element along with NULL> > q.push(root);> > q.push(NULL);> > while> (!q.empty()) {> > Node* temp = q.front();> > q.pop();> > // When NULL encountered, increment the value> > if> (temp == NULL) {> > depth++;> > }> > // If NULL not encountered, keep moving> > if> (temp != NULL) {> > if> (temp->vasemmalle) {> > q.push(temp->vasemmalle);> > }> > if> (temp->oikealla) {> > q.push(temp->oikealla);> > }> > }> > // If queue still have elements left,> > // push NULL again to the queue.> > else> if> (!q.empty()) {> > q.push(NULL);> > }> > }> > return> depth;> }> // Driver program> int> main()> {> > // Let us create Binary Tree shown in above example> > Node* root = newNode(1);> > root->vasen = newNode(2);> > root->oikea = newNode(3);> > root->vasen->vasen = uusiSolmu(4);> > root->vasen->oikea = newNode(5);> > cout < <> 'Height(Depth) of tree is: '> < < height(root);> }>

Java

// Java program for above approach> import> java.util.LinkedList;> import> java.util.Queue;> class> GFG {> > // A tree node structure> > static> class> Node {> > int> key;> > Node left;> > Node right;> > }> > // Utility function to create> > // a new node> > static> Node newNode(> int> key)> > {> > Node temp => new> Node();> > temp.key = key;> > temp.left = temp.right => null> ;> > return> temp;> > }> > /*Function to find the height(depth) of the tree*/> > public> static> int> height(Node root)> > {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > int> depth => 0> ;> > Queue q => new> LinkedList();> > // Pushing first level element along with null> > q.add(root);> > q.add(> null> );> > while> (!q.isEmpty()) {> > Node temp = q.peek();> > q.remove();> > // When null encountered, increment the value> > if> (temp ==> null> ) {> > depth++;> > }> > // If null not encountered, keep moving> > if> (temp !=> null> ) {> > if> (temp.left !=> null> ) {> > q.add(temp.left);> > }> > if> (temp.right !=> null> ) {> > q.add(temp.right);> > }> > }> > // If queue still have elements left,> > // push null again to the queue.> > else> if> (!q.isEmpty()) {> > q.add(> null> );> > }> > }> > return> depth;> > }> > // Driver Code> > public> static> void> main(String args[])> > {> > Node root = newNode(> 1> );> > root.left = newNode(> 2> );> > root.right = newNode(> 3> );> > root.left.left = newNode(> 4> );> > root.left.right = newNode(> 5> );> > System.out.println(> 'Height(Depth) of tree is: '> > + height(root));> > }> }> // This code is contributed by jana_sayantan.>

Python 3

# Python code to implement the approach> # A Tree node> class> Node:> > def> __init__(> self> ):> > self> .key> => 0> > self> .left,> self> .right> => None> ,> None> # Utility function to create a new node> def> newNode(key):> > temp> => Node()> > temp.key> => key> > temp.left, temp.right> => None> ,> None> > return> temp> # Function to find the height(depth) of the tree> def> height(root):> > # Initialising a variable to count the> > # height of tree> > depth> => 0> > q> => []> > # appending first level element along with None> > q.append(root)> > q.append(> None> )> > while> (> len> (q)>>> ):> > q.append(> None> )> > return> depth> # Driver program> # Let us create Binary Tree shown in above example> root> => newNode(> 1> )> root.left> => newNode(> 2> )> root.right> => newNode(> 3> )> root.left.left> => newNode(> 4> )> root.left.right> => newNode(> 5> )> print> (f> 'Height(Depth) of tree is: {height(root)}'> )> # This code is contributed by shinjanpatra>

C#

// C# Program to find the Maximum Depth or Height of Binary Tree> using> System;> using> System.Collections.Generic;> // A Tree node> public> class> Node {> > public> int> data;> > public> Node left, right;> > public> Node(> int> item)> > {> > data = item;> > left => null> ;> > right => null> ;> > }> }> public> class> BinaryTree {> > Node root;> > // Function to find the height(depth) of the tree> > int> height()> > {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > int> depth = 0;> > Queue q => new> Queue();> > // Pushing first level element along with NULL> > q.Enqueue(root);> > q.Enqueue(> null> );> > while> (q.Count != 0) {> > Node temp = q.Dequeue();> > // When NULL encountered, increment the value> > if> (temp ==> null> )> > depth++;> > // If NULL not encountered, keep moving> > if> (temp !=> null> ) {> > if> (temp.left !=> null> ) {> > q.Enqueue(temp.left);> > }> > if> (temp.right !=> null> ) {> > q.Enqueue(temp.right);> > }> > }> > // If queue still have elements left,> > // push NULL again to the queue> > else> if> (q.Count != 0) {> > q.Enqueue(> null> );> > }> > }> > return> depth;> > }> > // Driver program> > public> static> void> Main()> > {> > // Let us create Binary Tree shown in above example> > BinaryTree tree => new> BinaryTree();> > tree.root => new> Node(1);> > tree.root.left => new> Node(2);> > tree.root.right => new> Node(3);> > tree.root.left.left => new> Node(4);> > tree.root.left.right => new> Node(5);> > Console.WriteLine(> 'Height(Depth) of tree is: '> > + tree.height());> > }> }> // This code is contributed by Yash Agarwal(yashagarwal2852002)>

Javascript

> // JavaScript code to implement the approach> // A Tree node> class Node{> > constructor(){> > this> .key = 0> > this> .left => null> > this> .right => null> > }> }> // Utility function to create a new node> function> newNode(key){> > let temp => new> Node()> > temp.key = key> > temp.left => null> > temp.right => null> > return> temp> }> // Function to find the height(depth) of the tree> function> height(root){> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > let depth = 0> > let q = []> > > // pushing first level element along with null> > q.push(root)> > q.push(> null> )> > while> (q.length>0){> > let temp = q.shift()> > > // When null encountered, increment the value> > if> (temp ==> null> )> > depth += 1> > > // If null not encountered, keep moving> > if> (temp !=> null> ){> > if> (temp.left)> > q.push(temp.left)> > > if> (temp.right)> > q.push(temp.right)> > }> > > // If queue still have elements left,> > // push null again to the queue.> > else> if> (q.length>0)> > q.push(> null> )> > }> > return> depth> }> // Driver program> // Let us create Binary Tree shown in above example> let root = newNode(1)> root.left = newNode(2)> root.right = newNode(3)> root.left.left = newNode(4)> root.left.right = newNode(5)> document.write(`Height(Depth) of tree is: ${height(root)}`,> ''> )> // This code is contributed by shinjanpatra> >

Lähtö
Height(Depth) of tree is: 3 

Aika monimutkaisuus: PÄÄLLÄ)
Aputila: PÄÄLLÄ)

Toinen tapa löytää korkeus käyttämällä Tasojärjestyksen läpikäynti :

Tämä menetelmä käyttää myös Level Order Traversal -konseptia, mutta emme lisää nollaa jonoon. Lisää vain laskuri kun taso nousee ja työnnä nykyisen solmun lapset jonoon, poista sitten kaikki solmut nykyisen tason jonosta.

C++

// C++ program for above approach> #include> using> namespace> std;> // A Tree node> struct> Node {> > int> key;> > struct> Node *left, *right;> };> // Utility function to create a new node> Node* newNode(> int> key)> {> > Node* temp => new> Node;> > temp->avain = avain;> > temp->vasen = temp->right = NULL;> > return> (temp);> }> /*Function to find the height(depth) of the tree*/> int> height(Node* root)> {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > queue q;> > q.push(root);> > int> height = 0;> > while> (!q.empty()) {> > int> size = q.size();> > for> (> int> i = 0; i Node* temp = q.front(); q.pop(); if (temp->vasen != NULL) { q.push(temp->left); } if (lämp->oikea != NULL) { q.push(temp->right); } } korkeus++; } paluukorkeus; } // Ohjainohjelma int main() { // Luodaan yllä olevassa esimerkissä näkyvä binaaripuu Node* root = newNode(1); juuri->vasen = uusiSolmu(2); root->right = newNode(3); juuri->vasen->vasen = uusiSolmu(4); juuri->vasen->oikea = uusiSolmu(5); cout < < 'Height(Depth) of tree is: ' < < height(root); } // This code is contributed by Abhijeet Kumar(abhijeet19403)>

Java

// Java program for above approach> import> java.util.LinkedList;> import> java.util.Queue;> class> GFG {> > // A tree node structure> > static> class> Node {> > int> key;> > Node left;> > Node right;> > }> > // Utility function to create> > // a new node> > static> Node newNode(> int> key)> > {> > Node temp => new> Node();> > temp.key = key;> > temp.left = temp.right => null> ;> > return> temp;> > }> > /*Function to find the height(depth) of the tree*/> > public> static> int> height(Node root)> > {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > Queue q => new> LinkedList();> > q.add(root);> > int> height => 0> ;> > while> (!q.isEmpty()) {> > int> size = q.size();> > for> (> int> i => 0> ; i Node temp = q.poll(); if (temp.left != null) { q.add(temp.left); } if (temp.right != null) { q.add(temp.right); } } height++; } return height; } // Driver Code public static void main(String args[]) { Node root = newNode(1); root.left = newNode(2); root.right = newNode(3); root.left.left = newNode(4); root.left.right = newNode(5); System.out.println('Height(Depth) of tree is: ' + height(root)); } }>

Python 3

# Python3 program to find the height of a tree> > # A binary tree node> class> Node:> > > # Constructor to create a new node> > def> __init__(> self> , data):> > self> .key> => data> > self> .left> => None> > self> .right> => None> > # Function to find height of tree> def> height(root):> > # Base Case> > if> root> is> None> :> > return> 0> > > # Create an empty queue for level order traversal> > q> => []> > > # Enqueue Root and initialize height> > q.append(root)> > height> => 0> > > # Loop while queue is not empty> > while> q:> > > # nodeCount (queue size) indicates number of nodes> > # at current level> > nodeCount> => len> (q)> > > # Dequeue all nodes of current level and Enqueue all> > # nodes of next level> > while> nodeCount>>> , height(root))>

C#

using> System;> using> System.Collections.Generic;> class> GFG {> > // A Tree node> > class> Node {> > public> int> key;> > public> Node left, right;> > public> Node(> int> key)> > {> > this> .key=key;> > this> .left=> this> .right=> null> ;> > }> > }> > // Utility function to create a new node> > /*Node newNode(int key)> > {> > Node* temp = new Node;> > temp.key = key;> > temp.left = temp.right = NULL;> > return (temp);> > }*/> > /*Function to find the height(depth) of the tree*/> > static> int> height(Node root)> > {> > // Initialising a variable to count the> > // height of tree> > Queue q=> new> Queue();> > q.Enqueue(root);> > int> height = 0;> > while> (q.Count>0) {> > int> size = q.Count;> > for> (> int> i = 0; i Node temp = q.Peek(); q.Dequeue(); if (temp.left != null) { q.Enqueue(temp.left); } if (temp.right != null) { q.Enqueue(temp.right); } } height++; } return height; } // Driver program public static void Main() { // Let us create Binary Tree shown in above example Node root = new Node(1); root.left = new Node(2); root.right = new Node(3); root.left.left = new Node(4); root.left.right = new Node(5); Console.Write('Height(Depth) of tree is: ' + height(root)); } } // This code is contributed by poojaagarwal2.>

Javascript

// JavaScript program for above approach> // a tree node> class Node{> > constructor(key){> > this> .key = key;> > this> .left => this> .right => null> ;> > }> }> // utility function to create a new node> function> newNode(key){> > return> new> Node(key);> }> // function to find the height of the tree> function> height(root){> > // initialising a variable to count the> > // height of tree> > let q = [];> > q.push(root);> > let height = 0;> > while> (q.length>0){> > let size = q.length;> > for> (let i = 0; i let temp = q.shift(); if(temp.left != null){ q.push(temp.left); } if(temp.right != null){ q.push(temp.right); } } height++; } return height; } // driver code let root = newNode(1); root.left = newNode(2); root.right = newNode(3); root.left.left = newNode(4); root.left.right = newNode(5); document.write('Height(Depth) of tree is: ' + height(root)); // this code is contributed by Kirti Agarwal(kirtiagarwal23121999)>

Lähtö
Height(Depth) of tree is: 3 

Aika monimutkaisuus: PÄÄLLÄ)
Aputila: PÄÄLLÄ)