二叉树的右视图:BFS与DFS实现方法详解 | 算法教程

2025/3/15
本文详细介绍了如何通过广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)两种方法来实现二叉树的右视图。通过代码示例和复杂度分析,帮助读者理解并选择适合的解决方案。
二叉树结构图,BFS和DFS遍历过程示意图

二叉树的右视图是指从二叉树的右侧看过去,能看到的节点序列。具体来说,就是从每一层的最右侧节点开始,依次输出这些节点的值。

问题分析

要解决这个问题,我们需要遍历二叉树的每一层,并记录每一层的最右侧节点。通常可以使用广度优先搜索(BFS)或深度优先搜索(DFS)来实现。

方法一:广度优先搜索(BFS)

BFS 是一种逐层遍历的方法,我们可以通过队列来实现。具体步骤如下:

  1. 使用队列来存储每一层的节点。
  2. 遍历每一层时,记录当前层的节点数,并将每一层的最后一个节点加入到结果中。
function rightSideView(root) {
    if (!root) return [];
    
    const result = [];
    const queue = [root];
    
    while (queue.length > 0) {
        const levelSize = queue.length;
        for (let i = 0; i < levelSize; i++) {
            const node = queue.shift();
            // 如果是当前层的最后一个节点,加入结果
            if (i === levelSize - 1) {
                result.push(node.val);
            }
            // 将子节点加入队列
            if (node.left) queue.push(node.left);
            if (node.right) queue.push(node.right);
        }
    }
    
    return result;
}

方法二:深度优先搜索(DFS)

DFS 是一种递归遍历的方法,我们可以通过递归来遍历每一层,并记录每一层的最右侧节点。

  1. 使用递归遍历二叉树,记录当前深度。
  2. 如果当前深度等于结果数组的长度,说明当前节点是该层的最右侧节点,将其加入结果数组。
function rightSideView(root) {
    const result = [];
    
    function dfs(node, depth) {
        if (!node) return;
        
        // 如果当前深度等于结果数组的长度,说明当前节点是该层的最右侧节点
        if (depth === result.length) {
            result.push(node.val);
        }
        
        // 先遍历右子树,再遍历左子树
        dfs(node.right, depth + 1);
        dfs(node.left, depth + 1);
    }
    
    dfs(root, 0);
    return result;
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:两种方法的时间复杂度都是 O(N),其中 N 是二叉树的节点数。每个节点都会被访问一次。
  • 空间复杂度
    • BFS 的空间复杂度取决于队列的大小,最坏情况下是 O(N)。
    • DFS 的空间复杂度取决于递归栈的深度,最坏情况下是 O(N)。

总结

  • BFS 更适合层序遍历的场景,代码直观且易于理解。
  • DFS 通过递归实现,代码简洁,但需要理解递归的深度优先特性。

根据具体场景和需求,可以选择合适的方法来实现二叉树的右视图。

标签:算法
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