刻意練習：LeetCode實戰 -- Task21. 二叉樹的最大深度

背景

本篇圖文是LSGO軟件技術團隊組織的 第二期基礎算法（Leetcode）刻意練習訓練營 的打卡任務。本期訓練營採用分類別練習的模式，即選擇了五個知識點（數組、鏈表、字符串、樹、貪心算法），每個知識點選擇了 三個簡單、兩個中等、一個困難 等級的題目，共計三十道題，利用三十天的時間完成這組刻意練習。

本次任務的知識點：樹

樹 是一種抽象數據類型（ADT）或是實現這種抽象數據類型的數據結構，用來模擬具有樹狀結構性質的數據集合。它是由 n(n>0) 個有限節點組成的一個具有層次關係的集合。

把它叫做「樹」是因爲它看起來像一棵倒掛的樹，也就是說它是根朝上，而葉朝下的。

它具有以下的特點：

• 每個節點都只有有限個子節點或無子節點；
• 沒有父節點的節點稱爲根節點；
• 每一個非根節點有且只有一個父節點；
• 除了根節點外，每個子節點可以分爲多個不相交的子樹；
• 樹裏面沒有環路。

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題目

• 題號：104
• 難度：簡單
• https://leetcode-cn.com/problems/maximum-depth-of-binary-tree/

給定一個二叉樹，找出其最大深度。

二叉樹的深度爲根節點到最遠葉子節點的最長路徑上的節點數。

說明: 葉子節點是指沒有子節點的節點。

示例：

給定二叉樹 [3,9,20,null,null,15,7]

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回它的最大深度 3 。

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實現

第一種：採用層次遍歷的思路

• 執行結果：通過
• 執行用時：108 ms, 在所有 C# 提交中擊敗了 88.13% 的用戶
• 內存消耗：25.5 MB, 在所有 C# 提交中擊敗了 5.97% 的用戶

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left;
 *     public TreeNode right;
 *     public TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution
{
    public int MaxDepth(TreeNode root)
    {
        if (root == null)
            return 0;

        Queue<TreeNode> q = new Queue<TreeNode>();
        int deep = 0;
        q.Enqueue(root);

        while (q.Count != 0)
        {
            deep++;
            int count = 0;
            int size = q.Count;

            while (count < size)
            {
                TreeNode node = q.Dequeue();
                count++;

                if (node.left != null)
                    q.Enqueue(node.left);
                if (node.right != null)
                    q.Enqueue(node.right);
            }
        }
        return deep;
    }
}

第二種：利用遞歸

思路：遞歸分別求左右子樹的最大深度，並加到原有層數上，最後返回兩者中的最大值。

• 執行結果：通過
• 執行用時：132 ms, 在所有 C# 提交中擊敗了 16.62% 的用戶
• 內存消耗：25.5 MB, 在所有 C# 提交中擊敗了 6.06% 的用戶

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left;
 *     public TreeNode right;
 *     public TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution
{
    public int MaxDepth(TreeNode root)
    {
        if (root == null)
            return 0;
        int llen = 1;
        int rlen = 1;
        if (root.left != null)
        {
            llen += MaxDepth(root.left);
        }
        if (root.right != null)
        {
            rlen += MaxDepth(root.right);
        }
        return llen > rlen ? llen : rlen;
    }
}

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往期活動

LSGO軟件技術團隊會定期開展提升編程技能的刻意練習活動，希望大家能夠參與進來一起刻意練習，一起學習進步！

• Python基礎刻意練習活動即將開啓，你參加嗎？
• Task01：變量、運算符與數據類型
• Task02：條件與循環
• Task03：列表與元組
• Task04：字符串與序列
• Task05：函數與Lambda表達式
• Task06：字典與集合
• Task07：文件與文件系統
• Task08：異常處理
• Task09：else 與 with 語句
• Task10：類與對象
• Task11：魔法方法
• Task12：模塊

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我是 終身學習者“老馬”，一個長期踐行“結伴式學習”理念的 中年大叔。

我崇尚分享，渴望成長，於2010年創立了“LSGO軟件技術團隊”，並加入了國內著名的開源組織“Datawhale”，也是“Dre@mtech”、“智能機器人研究中心”和“大數據與哲學社會科學實驗室”的一員。

願我們一起學習，一起進步，相互陪伴，共同成長。

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