题目描述
这是 LeetCode 上的「993. 二叉树的堂兄弟节点」，难度为「简单」。
Tag : 「树的搜索」、「BFS」、「DFS」
在二叉树中，根节点位于深度 0 处，每个深度为 k 的节点的子节点位于深度 k 1 处。
如果二叉树的两个节点深度相同，但 父节点不同 ，则它们是一对堂兄弟节点。
我们给出了具有唯一值的二叉树的根节点 root ，以及树中两个不同节点的值 x 和 y 。
只有与值 x 和 y 对应的节点是堂兄弟节点时，才返回 true 。否则，返回 false 。
示例 1：
输入：root = [1,2,3,4], x = 4, y = 3
输出：false
示例 2：
输入：root = [1,2,3,null,4,null,5], x = 5, y = 4
输出：true
示例 3：
输入：root = [1,2,3,null,4], x = 2, y = 3
输出：false
提示：
- 二叉树的节点数介于 2 到 100 之间。
- 每个节点的值都是唯一的、范围为 1 到 100 的整数。
DFS
显然，我们希望得到某个节点的「父节点」&「所在深度」，不难设计出如下「DFS 函数签名」：
代码语言：javascript复制/**
* 查找 t 的「父节点值」&「所在深度」
* @param root 当前搜索到的节点
* @param fa root 的父节点
* @param depth 当前深度
* @param t 搜索目标值
* @return [fa.val, depth]
*/
int[] dfs(TreeNode root, TreeNode fa, int depth, int t);
之后按照遍历的逻辑处理即可。
需要注意的时，我们需要区分出「搜索不到」和「搜索对象为 root （没有 fa 父节点）」两种情况。
我们约定使用 -1 代指没有找到目标值 t ，使用 0 代表找到了目标值 t ，但其不存在父节点。
代码：
代码语言：javascript复制class Solution {
public boolean isCousins(TreeNode root, int x, int y) {
int[] xi = dfs(root, null, 0, x);
int[] yi = dfs(root, null, 0, y);
return xi[1] == yi[1] && xi[0] != yi[0];
}
int[] dfs(TreeNode root, TreeNode fa, int depth, int t) {
if (root == null) return new int[]{-1, -1}; // 使用 -1 代表为搜索不到 t
if (root.val == t) {
return new int[]{fa != null ? fa.val : 1, depth}; // 使用 1 代表搜索值 t 为 root
}
int[] l = dfs(root.left, root, depth 1, t);
if (l[0] != -1) return l;
return dfs(root.right, root, depth 1, t);
}
}
- 时间复杂度：O(n)
- 空间复杂度：忽略递归开销为 O(1) ，否则为O(n)
BFS
能使用 DFS，自然也能使用 BFS，两者大同小异。
代码：
代码语言：javascript复制class Solution {
public boolean isCousins(TreeNode root, int x, int y) {
int[] xi = bfs(root, x);
int[] yi = bfs(root, y);
return xi[1] == yi[1] && xi[0] != yi[0];
}
int[] bfs(TreeNode root, int t) {
Deque<Object[]> d = new ArrayDeque<>(); // 存储值为 [cur, fa, depth]
d.addLast(new Object[]{root, null, 0});
while (!d.isEmpty()) {
int size = d.size();
while (size-- > 0) {
Object[] poll = d.pollFirst();
TreeNode cur = (TreeNode)poll[0], fa = (TreeNode)poll[1];
int depth = (Integer)poll[2];
if (cur.val == t) return new int[]{fa != null ? fa.val : 0, depth};
if (cur.left != null) d.addLast(new Object[]{cur.left, cur, depth 1});
if (cur.right != null) d.addLast(new Object[]{cur.right, cur, depth 1});
}
}
return new int[]{-1, -1};
}
}
- 时间复杂度：O(n)
- 空间复杂度：O(n)
最后
这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.993 篇，系列开始于 2021/01/01，截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目，部分是有锁题，我们将先把所有不带锁的题目刷完。
在这个系列文章里面，除了讲解解题思路以外，还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
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