从目标节点开始燃烧二叉树

引言

从特定节点开始燃烧二叉树是一个有趣的计算机科学问题，经常出现在算法面试和竞争性编程中。这项任务包括模拟火焰从给定节点扩散到整个二叉树，并确定整个树燃烧所需的时间。

在本文中，我们将深入探讨使用 C 编程语言处理和解决此问题的不同方法。在深入研究解决方案之前，我们需要先理解问题陈述。我们给定一个二叉树，其中每个节点包含一个值，我们需要在一个特定的目标节点处引发火灾。火势从目标节点蔓延到其相邻节点（左子节点和右子节点），并持续蔓延直到所有节点都被烧毁。我们的目标是计算整个树烧毁所需的时间。

深度优先搜索

解决此问题的一种直观方法是使用深度优先搜索（DFS）遍历技术。我们可以从目标节点开始递归地遍历树，并跟踪火焰到达每个节点所需的时间。

代码

输出

代码解释

结构定义

• 定义了一个 TreeNode 结构来表示二叉树中的每个节点。它包含一个整数值 (val) 以及指向其左子节点和右子节点的指针。

Max 函数

• 此函数返回两个数字中的较大值。

DFS 函数

• 此函数执行二叉树的深度优先搜索遍历。它以当前节点、目标节点值和与目标节点的距离作为参数。
• 如果当前节点无效，则返回 0。
• 如果当前节点的值与目标节点的值匹配，则返回距离。
• 否则，它会相应地更新距离，并递归地对左右子节点调用 DFS，并返回从子节点获得的最大距离。

BurnTime 函数

• 此函数计算从目标节点开始燃烧整个二叉树所需的时间。
• 如果根节点无效或根节点的值与目标节点匹配，则返回 0。
• 然后，它从根节点开始，对左子树和右子树调用 DFS 函数，并返回两个子树中的最大距离。

主函数

• 在 main 函数中，为根节点及其子节点分配了内存。
• 节点的数值被分配。
• 目标节点的值被设定。
• 调用 burnTime 函数，并将根节点和目标节点值作为参数，然后打印结果。
• 为节点分配的内存被释放，以防止内存泄漏。

结论

从特定节点开始燃烧二叉树是一个有趣的算法挑战。在本文中，我们阐述了这个问题，并探讨了一种使用 C 编程语言解决问题的方法，即使用深度优先搜索。提供的 C 代码片段展示了如何实现此方法并计算从给定目标节点开始燃烧整个树所需的时间。解决此类问题不仅可以增强我们的批判性思维能力，还可以加深我们对树遍历算法的理解。