Question

865. 具有所有最深节点的最小子树

English Version

题目描述

给定一个根为 root 的二叉树，每个节点的深度是 该节点到根的最短距离 。

返回包含原始树中所有 最深节点 的 _最小子树_ 。

如果一个节点在 整个树 的任意节点之间具有最大的深度，则该节点是 最深的 。

一个节点的 子树 是该节点加上它的所有后代的集合。

 

示例 1：

输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]
输出：[2,7,4]
解释：
我们返回值为 2 的节点，在图中用黄色标记。
在图中用蓝色标记的是树的最深的节点。
注意，节点 5、3 和 2 包含树中最深的节点，但节点 2 的子树最小，因此我们返回它。

示例 2：

输入：root = [1]
输出：[1]
解释：根节点是树中最深的节点。

示例 3：

输入：root = [0,1,3,null,2]
输出：[2]
解释：树中最深的节点为 2 ，有效子树为节点 2、1 和 0 的子树，但节点 2 的子树最小。

 

提示：

• 树中节点的数量在 [1, 500] 范围内。
• 0 <= Node.val <= 500
• 每个节点的值都是 独一无二 的。

 

注意：本题与力扣 1123 重复：https://leetcode.cn/problems/lowest-common-ancestor-of-deepest-leaves

解法

方法一

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#   def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#     self.val = val
#     self.left = left
#     self.right = right
class Solution:
  def subtreeWithAllDeepest(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
    def dfs(root):
      if root is None:
        return None, 0
      l, d1 = dfs(root.left)
      r, d2 = dfs(root.right)
      if d1 > d2:
        return l, d1 + 1
      if d1 < d2:
        return r, d2 + 1
      return root, d1 + 1

    return dfs(root)[0]

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *   int val;
 *   TreeNode left;
 *   TreeNode right;
 *   TreeNode() {}
 *   TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *   TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = left;
 *     this.right = right;
 *   }
 * }
 */
class Solution {
  public TreeNode subtreeWithAllDeepest(TreeNode root) {
    return dfs(root).getKey();
  }

  private Pair<TreeNode, Integer> dfs(TreeNode root) {
    if (root == null) {
      return new Pair<>(null, 0);
    }
    Pair<TreeNode, Integer> l = dfs(root.left);
    Pair<TreeNode, Integer> r = dfs(root.right);
    int d1 = l.getValue(), d2 = r.getValue();
    if (d1 > d2) {
      return new Pair<>(l.getKey(), d1 + 1);
    }
    if (d1 < d2) {
      return new Pair<>(r.getKey(), d2 + 1);
    }
    return new Pair<>(root, d1 + 1);
  }
}

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *   int val;
 *   TreeNode *left;
 *   TreeNode *right;
 *   TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *   TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *   TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
using pti = pair<TreeNode*, int>;
class Solution {
public:
  TreeNode* subtreeWithAllDeepest(TreeNode* root) {
    return dfs(root).first;
  }

  pti dfs(TreeNode* root) {
    if (!root) return {nullptr, 0};
    pti l = dfs(root->left);
    pti r = dfs(root->right);
    int d1 = l.second, d2 = r.second;
    if (d1 > d2) return {l.first, d1 + 1};
    if (d1 < d2) return {r.first, d2 + 1};
    return {root, d1 + 1};
  }
};

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *   Val int
 *   Left *TreeNode
 *   Right *TreeNode
 * }
 */
type pair struct {
  first  *TreeNode
  second int
}

func subtreeWithAllDeepest(root *TreeNode) *TreeNode {
  var dfs func(root *TreeNode) pair
  dfs = func(root *TreeNode) pair {
    if root == nil {
      return pair{nil, 0}
    }
    l, r := dfs(root.Left), dfs(root.Right)
    d1, d2 := l.second, r.second
    if d1 > d2 {
      return pair{l.first, d1 + 1}
    }
    if d1 < d2 {
      return pair{r.first, d2 + 1}
    }
    return pair{root, d1 + 1}
  }
  return dfs(root).first
}