LeetCode513. Find Bottom Left Tree Value题解

1. 题目描述

Given a binary tree, find the leftmost value in the last row of the tree.

2. 样例

3. 分析

这道题的思路和LeetCode515的思路很像，都是BFS和层次遍历的算法。有了之前题目的经验，这里我仍然采取两种思路解这道题：递归与非递归。

3.1. 非递归法

层次遍历法，题目描述是要求找到最后一行的最左面的元素，首先我们得找到最后一行，于是仍然使用两个队列进行遍历，分别保存：已经访问的节点和节点所在的层数。
由于我们实现的层次遍历是每一次都先从节点的左孩子压入队列，紧接着才是右孩子，所以其实树的每一层最开始压入队列的元素就是最左面的元素。
实现方式就是：设置两个变量记录当前节点所在层数和上一次访问的节点所在层数，如果当前的层数高于上一次的层数，说明就开始访问新的一层了，那么此时的节点就是该层最左面的节点。我们只要返回最后那层的节点即可。

3.2. 递归法

说实话，这个想法我是有的，不过写起来有的复杂，看了讨论区大佬的算法，简单清晰。
多态：新写了一个同名的函数，这里面有一个call by reference的参数maxDepth和一个call by value的参数depth。前者随着访问值在变化，一直记录着已经经历过的最大层数，后者则是当前节点的层数。由于递归仍然是从左孩子先开始，所以只有当maxDepth < depth的时候才是进入新的一层，此时节点就是新的一层最左面的节点，接下来使用相同的方法，返回该节点的值。

4. 源码

4.1. 非递归法

/** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { *     int val; *     TreeNode *left; *     TreeNode *right; *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */class Solution {public:    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {        queue<TreeNode*>tree;        queue<int>level;        TreeNode* current_node = root;        int result = -1;        int current_level = 0;        int last_level = -1;        if (current_node != NULL) {            result = current_node->val;            tree.push(current_node);            level.push(current_level);            while(!tree.empty()) {                current_node = tree.front();                tree.pop();                current_level = level.front();                level.pop();                if (current_node->left != NULL) {                    tree.push(current_node->left);                    level.push(current_level+1);                }                if (current_node->right != NULL) {                    tree.push(current_node->right);                    level.push(current_level+1);                }                if (current_level > last_level) {                    result = current_node->val;                }                last_level = current_level;            }        }        return result;    }};

4.2. 递归法

/** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { *     int val; *     TreeNode *left; *     TreeNode *right; *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */class Solution {public:    void findBottomLeftValue(TreeNode* root, int& maxDepth, int& leftVal, int depth) {        if (root == NULL) {            return;        }        findBottomLeftValue(root->left, maxDepth, leftVal, depth+1);        findBottomLeftValue(root->right, maxDepth, leftVal, depth+1);        //由于先从左边开始递归，并且maxDepth可以记录当前最大深度，所以只有触发此机制的时候才是新的一层的开始        if (depth > maxDepth) {            maxDepth = depth;            leftVal = root->val;        }    }    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {        int maxDepth = 0;        int leftVal = root->val;        findBottomLeftValue(root, maxDepth, leftVal, 0);        return leftVal;    }};

5. 心得

使用BFS，递归虽好，但是难点在于如何将原问题进行分解以及找到合适的递归出口。