二叉树最大宽度

662. 二叉树最大宽度 - 力扣（LeetCode）

1.题目解析

给你一棵二叉树的根节点 root ，返回树的 最大宽度 。

树的 最大宽度 是所有层中最大的 宽度 。

每一层的 宽度 被定义为该层最左和最右的非空节点（即，两个端点）之间的长度。将这个二叉树视作与满二叉树结构相同，两端点间会出现一些延伸到这一层的 null 节点，这些 null 节点也计入长度。

题目数据保证答案将会在  32 位 带符号整数范围内。

2.示例

示例 1：

输入：root = [1,3,2,5,3,null,9]
输出：4
解释：最大宽度出现在树的第 3 层，宽度为 4 (5,3,null,9) 。

示例 2：

输入：root = [1,3,2,5,null,null,9,6,null,7]
输出：7
解释：最大宽度出现在树的第 4 层，宽度为 7 (6,null,null,null,null,null,7) 。

示例 3：

输入：root = [1,3,2,5]
输出：2
解释：最大宽度出现在树的第 2 层，宽度为 2 (3,2) 。

3.解题思路

整体思路：用数组存储二叉树的方式，给节点编号

1.用数组来模拟实现队列vector<pair<TreeNode* , unsigned int>> q

2.将根节点入队q.push_back({root , 1})

3.auto& [x1 , y1] = q[0]; 和 auto& [x2 , y2] = q.back();：获取当前层的第一个和最后一个节点及其层级

4.ret = max(ret , y2 - y1 + 1);：计算当前层的最大宽度，并更新 ret

5.vector<pair<TreeNode* , unsigned int>> tmp;：用于存储下一层的节点和层级。

遍历当前层的所有节点，对于每个节点，如果其左子节点或右子节点存在，将其加入 tmp，并更新层级。

6.q = tmp;：用下一层替换当前层

4.代码实现

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class Solution {
public:int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) {vector<pair<TreeNode* , unsigned int>> q;//用数组来模拟实现队列q.push_back({root,1});unsigned int ret = 0;while(q.size()){//先更新这一行的长度auto& [x1 , y1] = q[0];auto& [x2 , y2] = q.back();ret = max(ret , y2 - y1 + 1);//让下一层进队vector<pair<TreeNode* , unsigned int>> tmp;for(auto& [x,y] : q){if(x->left) tmp.push_back({x->left , y*2});if(x->right) tmp.push_back({x->right , y*2 + 1});}q = tmp;}return ret;}
};