222. 完全二叉树的节点个数

2021/03/04 leetcode 共 850 字,约 3 分钟

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给你一棵 完全二叉树 的根节点 root ,求出该树的节点个数。

完全二叉树 的定义如下:在完全二叉树中,除了最底层节点可能没填满外,其余每层节点数都达到最大值,并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层,则该层包含 1~ 2h 个节点。

示例 1:

img

输入:root = [1,2,3,4,5,6]
输出:6

示例 2:

输入:root = []
输出:0

示例 3:

输入:root = [1]
输出:1

提示:

  • 树中节点的数目范围是[0, 5 * 104]
  • 0 <= Node.val <= 5 * 104
  • 题目数据保证输入的树是 完全二叉树

进阶:遍历树来统计节点是一种时间复杂度为 O(n) 的简单解决方案。你可以设计一个更快的算法吗?

solution

二分。已知结果范围,对结果进行二分。



class Solution:
    def countNodes(self, root: TreeNode) -> int:
        if not root:
            return 0
        height = 0
        p = root
        while p:
            height += 1
            p = p.left
        # print(height)
        left, right = (1 << (height - 1)), (1 << height) - 1
        # print(left, right)
        while left <= right:
            mid = (right - left) // 2 + left
            if self.exist(root, mid, height):
                left = mid + 1
            else:
                right = mid - 1
        return right

    def exist(self, root: TreeNode, k: int, height: int):
        if height == 1:
            return root is not None
        bits = 1 << (height - 2)
        while root and bits > 0:
            if bits & k == 0:
                root = root.left
            else:
                root = root.right
            bits >>= 1
        return root is not None

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