【数据结构与算法】二叉树深度

👨‍💻 关于作者:会编程的土豆

"不是因为看见希望才坚持,而是坚持了才看见希望。"

你好,我是会编程的土豆,一名热爱后端技术的Java学习者。

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💕作者简介:后端学习者

1.

cpp 复制代码
#include<iostream>
using namespace std;
const int MAXN = 1e6 + 5;
int leftchild[MAXN];
int rightchild[MAXN];
int n;
int getdepth(int node)
{
	if (node == 0) return 0;
	int leftdepth = getdepth(leftchild[node]);
	int rightdepth = getdepth(rightchild[node]);
	return max(leftdepth, rightdepth)+1;
}
int main()
{
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		cin >> leftchild[i] >> rightchild[i];
	}
	int ans = getdepth(1);
	cout << ans;
	return 0;
}

用数组表示二叉树并求最大深度:从原理到代码一篇讲透

这道题是二叉树最基础、也是最重要的能力之一:

👉 求二叉树的最大深度(高度)

你这份代码写法很典型:数组建树 + 递归DFS求深度

这篇文章我帮你把每一部分都讲清楚,保证你不仅会写,还知道为什么这么写。


一、问题本质

输入:

复制代码
n(节点个数)
接下来 n 行:
每个节点的 左孩子 和 右孩子

例如:

复制代码
5
2 3
4 5
0 0
0 0
0 0

表示:

复制代码
1
├── 2
│   ├── 4
│   └── 5
└── 3

二、数组建树(核心思想)

复制代码
int leftchild[MAXN];
int rightchild[MAXN];

含义

复制代码
leftchild[i]  → 节点 i 的左孩子
rightchild[i] → 节点 i 的右孩子

关键点

复制代码
用"编号"代替指针

特殊值

复制代码
0 表示:没有子节点(空节点)

三、什么是树的深度?

定义:

复制代码
从根节点到最远叶子节点的路径长度

举例

复制代码
      1
     / \
    2   3
   /
  4

最大深度:

复制代码
3

四、核心函数解析(DFS)

复制代码
int getdepth(int node)
{
    if (node == 0) return 0;

    int leftdepth = getdepth(leftchild[node]);
    int rightdepth = getdepth(rightchild[node]);

    return max(leftdepth, rightdepth) + 1;
}

这段代码在干什么?

一句话:

复制代码
递归计算左右子树深度,取最大值 + 1

执行逻辑拆解


递归终止条件

复制代码
if (node == 0) return 0;

空节点深度为 0


递归计算左右子树

复制代码
int leftdepth = getdepth(leftchild[node]);
int rightdepth = getdepth(rightchild[node]);

返回当前节点深度

复制代码
return max(leftdepth, rightdepth) + 1;

当前节点 = 子树最大深度 + 自己这一层


五、完整执行流程(举例)

树:

复制代码
1
├── 2
│   ├── 4
│   └── 5
└── 3

计算过程

复制代码
getdepth(1)
→ max(getdepth(2), getdepth(3)) + 1

getdepth(2)
→ max(getdepth(4), getdepth(5)) + 1

getdepth(4) → 1
getdepth(5) → 1

getdepth(2) → 2
getdepth(3) → 1

最终:3

六、主函数解析

复制代码
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
    cin >> leftchild[i] >> rightchild[i];
}

含义

复制代码
节点编号就是 1 ~ n
默认根节点是 1

求答案

复制代码
int ans = getdepth(1);

七、时间复杂度

复制代码
O(n)

原因:

复制代码
每个节点只访问一次

八、空间复杂度

复制代码
O(n)

来源:

  • 递归栈

  • 数组存储


九、常见错误


1. 忘记处理 node == 0

会导致:

复制代码
递归爆炸 / 访问非法

2. 根节点写错

复制代码
getdepth(1);

👉 前提是:题目保证 1 是根


3. 输入理解错误

复制代码
输入的是"编号",不是值

十、进阶写法(非递归 BFS)

如果不想用递归,也可以用层序遍历:

复制代码
// 用队列按层遍历,统计层数

适合:

复制代码
防止递归爆栈

十一、一句话总结

复制代码
树的深度 = max(左子树深度, 右子树深度) + 1
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