使用Python查找二叉树中最长连续路径的长度

使用Python查找二叉树中最长连续路径的长度

假设我们有一棵二叉树,我们需要找到其中最长的路径。

因此,如果输入如下:

使用Python查找二叉树中最长连续路径的长度

那么输出将是5,因为最长连续序列是[2, 3, 4, 5, 6]。

为了解决这个问题,我们将采取以下步骤 −

  • 如果根为空,则
    • 返回0
  • maxPath := 0
  • 定义一个名为helper()的函数。这将接受节点。
  • inc := 1,dec := 1
  • 如果节点的左侧不为空,则
    • [left_inc,left_dec]:= helper(节点的左侧)
  • 否则,
    • [left_inc,left_dec]:= [0,0]
  • 如果节点的右侧不为空,则
    • [right_inc,right_dec]:= helper(节点的右侧)
  • 否则,
    • [right_inc,right_dec]:= [0,0]
  • 如果节点的左侧不为空,且节点的值减去左侧节点的值与1相同,则
    • inc:=最大值,使inc和(left_inc +1)
  • 否则,当节点的左侧不为空且节点的值减去左侧节点的值与-1相同时,则
    • dec:=最大值,使dec和(left_dec +1)
  • 如果节点的右侧不为空,并且节点的值减去右侧节点的值与1相同,则
    • inc:=最大值,使inc和(right_inc +1)
  • 否则,当节点的左侧节点不为空且右侧节点不为空,且左侧节点的值减去节点的值与1相同,右侧节点的值减去节点的值也与1相同时
    • maxPath:=最大值,使maxPath和(left_dec + right_inc +1)
  • 否则,当节点的左侧节点不为空且右侧节点不为空,且左侧节点的值减去节点的值与-1相同时
    • maxPath:=最大值,使maxPath和(left_inc + right_dec +1)
  • maxPath:=最大值,使maxPath、inc和dec
  • 返回inc、dec
  • 从主方法执行以下操作:
  • helper(root)
  • 返回maxPath

让我们看一下以下实现,以获得更好的理解 −

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实例

class TreeNode:
   def __init__(self, data, left = None, right = None):
      self.val = data
      self.left = left
      self.right = right
     
def print_tree(root):
   if root is not None:
      print_tree(root.left)
      print(root.val, end = ', ')
      print_tree(root.right)

class Solution:
   def solve(self, root):
      if not root:
         return 0
      self.maxPath = 0

      def helper(node):
         inc, dec = 1, 1
         if node.left:
            left_inc, left_dec = helper(node.left)
         else:
            left_inc, left_dec = 0, 0
         if node.right:
            right_inc, right_dec = helper(node.right)
         else:
            right_inc, right_dec = 0, 0

         if node.left and node.val - node.left.val == 1:
            inc = max(inc, left_inc + 1)
         elif node.left and node.val - node.left.val == -1:
            dec = max(dec, left_dec + 1)

         if node.right and node.val - node.right.val == 1:
            inc = max(inc, right_inc + 1)
         elif node.right and node.val - node.right.val == -1:
            dec = max(dec, right_dec + 1)

         if (node.left and node.right and node.left.val - node.val == 1 and node.val - node.right.val == 1):
            self.maxPath = max(self.maxPath, left_dec + right_inc + 1)
         elif (node.left and node.right and node.left.val - node.val == -1
            and node.val - node.right.val == -1):
            self.maxPath = max(self.maxPath, left_inc + right_dec + 1)
           
         self.maxPath = max(self.maxPath, inc, dec)
         return inc, dec

      helper(root)
      return self.maxPath
     
ob = Solution()
root = TreeNode(3)
root.left = TreeNode(2)
root.right = TreeNode(4)
root.right.left = TreeNode(5)
root.right.right = TreeNode(9)
root.right.left.left = TreeNode(6)
print(ob.solve(root))

输入

root = TreeNode(3)
root.left = TreeNode(2)
root.right = TreeNode(4)
root.right.left = TreeNode(5)
root.right.right = TreeNode(9)
root.right.left.left = TreeNode(6)

输出

5

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