剑指offer55-II.平衡二叉树(后序遍历)

题目:

输入一棵二叉树的根节点,判断该树是不是平衡二叉树。如果某二叉树中任意节点的左右子树的深度相差不超过1,那么它就是一棵平衡二叉树。

示例 1:给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]

3 / 9 20 / 15 7 返回 true 。

示例 2:给定二叉树 [1,2,2,3,3,null,null,4,4]

1 / 2 2 / 3 3 / 4 4 返回 false 。

限制:0 <= 树的结点个数 <= 10000

解题思路:

本题和剑指offer55-I.二叉树的最大深度乍看类似,其实有很大的区别,关键在于理解二叉树节点的深度和高度。

    二叉树节点的深度:指从根节点到该节点的最长简单路径边的条数; 二叉树节点的高度:指从该节点到叶子节点的最长简单路径边的条数。

其中,求深度可以从上到下去查,所以需要前序遍历(中左右);而高度只能从下到上去查,所以只能后序遍历(左右中)。而在剑指offer55-I中也可用后序遍历,是因为代码的逻辑是求的根节点的高度,而根节点的高度就是这棵树的最大深度,所以可用后序遍历。

递归三部曲:

(1)明确递归函数的参数和返回值

参数的话为传入的节点指针,返回值是返回传入节点为根节点的高度。而如何标记左右子树是否差值大于1呢?如果当前传入节点为根节点的二叉树已经不是二叉平衡树,那么返回高度已没意义。所以如果已经不是二叉平衡树,可返回-1来标记已经不符合平衡树的情况。

(2)明确终止条件

递归的过程中依然是遇到空节点终止,返回0,表示当前节点为根节点的树高度为0.

(3)明确单层递归的逻辑

如何判断当前传入节点为根节点的二叉树是否为平衡二叉树呢?是左右子树高度之差。首先分别求出左右子树的高度,然后如果差值小于等于1,则返回当前二叉树的高度,否则返回-1,表示已不是二叉树。

代码:

class Solution:
    def isBalanced(self, root: TreeNode) -> bool:
        def getDepth(node):     #返回以该节点为根节点的二叉树的高度,如果不是二叉树则返回-1
            if not node:return True
            leftDepth=getDepth(node.left)
            if leftDepth==-1:return -1     #说明左子树已不是二叉平衡树
            rightDepth=getDepth(node.right)
            if rightDepth==-1:return -1    #说明右子树已不是二叉平衡树
            if abs(leftDepth-rightDepth)>1:
                return -1
            else:return 1+max(leftDepth,rightDepth)
        
        return False if getDepth(root)==-1 else True
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