判断所有叶子是否在同一层的 Java 程序

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

在此程序中，我们需要检查给定的二叉树的所有叶子节点是否在同一层。

如果一个节点没有子节点，则该节点被认为是叶子节点。在下图的示例中，节点 4、5 和 6 是叶子节点，因为它们没有任何子节点。节点 4、5 和 6 位于同一层，即第 2 层。

Java program to determine whether all leaves are at same level

算法

定义 Node 类，该类包含三个属性：data、left 和 right。这里，left 表示节点的左子节点，right 表示节点的右子节点。
创建节点时，数据将传递到节点的 data 属性，left 和 right 都将设置为 null。
定义另一个类，它有两个属性：root（根节点）和 level（层级）。
- Root 表示树的根节点，并将其初始化为 null。
- level 属性将用于存储遇到的第一个叶子节点的层级。

a. isSameLevel() 方法将检查给定的二叉树的所有叶子节点是否在同一层。

它检查 root 是否为 null，这意味着树是空的。
如果树不为空，则遍历树，查找叶子节点（即左右子节点都为 null 的节点）。
CurrentLevel 将跟踪正在遍历的当前层级。
当遇到第一个叶子节点时，将 currentLevel 的值存储在变量 level 中。
递归地遍历所有层级，检查后续的叶子节点。如果所有叶子节点的 currentLevel 都等于存储在 level 中的值，则所有叶子节点都在同一层。

程序

public class LeafLevel {

    //Represent a node of binary tree
    public static class Node{
        int data;
        Node left;
        Node right;

        public Node(int data){
            //Assign data to the new node, set left and right children to null
            this.data = data;
            this.left = null;
            this.right = null;
            }
        }

    //Represent the root of binary tree
    public Node root;

    //It will store level of first encountered leaf
    public static int level = 0;

    public LeafLevel(){
        root = null;
    }

    //isSameLevel() will check whether all leaves of the binary tree is at same level or not
    public boolean isSameLevel(Node temp, int currentLevel ) {

        //Check whether tree is empty
        if(root == null){
          System.out.println("Tree is empty");
          return true;
        }
        else {
            //Checks whether node is null
            if(temp==null)
                return true;

            if(temp.left == null && temp.right == null) {
                //If first leaf is encountered, set level to current level
                if(level == 0) {
                    level = currentLevel ;
                    return true;
                }
                //Checks whether the other leaves are at same level of that of first leaf
                else
                   return (level == currentLevel) ;
             }

            //Checks for leaf node in left and right subtree recursively.
            return  (isSameLevel(temp.left, currentLevel + 1) && isSameLevel(temp.right, currentLevel + 1)) ;
         }
    }

    public static void main (String[] args) {

        LeafLevel bt = new LeafLevel();
        //Add nodes to the binary tree
        bt.root = new Node(1);
        bt.root.left = new Node(2);
        bt.root.right = new Node(3);
        bt.root.left.left = new Node(4);
        bt.root.right.left = new Node(5);
        bt.root.right.right = new Node(6);

        //Checks whether all leaves of given binary tree is at same level
        if(bt.isSameLevel(bt.root, 1))
            System.out.println("All leaves are at same level");
        else
            System.out.println("All leaves are not at same level");
  }
}

输出

All leaves are at same level

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