C++ / ACM 自学笔记 · v5.0

P4913 二叉树深度

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对应章节:五、数据结构与算法 → (八) 二叉树;五、数据结构与算法 → (十五) 图论入门。

(一) 任务与输出目标

给出每个节点的左右孩子编号,求以 1 为根的最大层数。

(二) 建模与推导

根的层数为 1,孩子的层数等于父节点加一。队列保存节点和层数,逐个把非零孩子放入下一层,记录最大值。用显式队列保存待处理节点,长链也按一轮一个节点展开,不把每层变成一次嵌套函数调用。

(三) 手算与过程

1 的孩子是 2,2 的孩子是 3,三个节点依次得到深度 1、2、3,答案为 3。

按具体数据展开的处理与返回过程

(四) 带注释实现

完整源文件

#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;

void solve() {
    int n;
    cin >> n;
    vector<array<int, 2>> child(n + 1);
    for (int i = 1; i <= n; ++i)
        cin >> child[i][0] >> child[i][1];
    queue<pair<int, int>> q;
    q.emplace(1, 1);
    int answer = 0;
    while (!q.empty()) {
        auto [u, depth] = q.front();
        q.pop();
        answer = max(answer, depth);
        for (int v : child[u])
            if (v != 0)
                q.emplace(v, depth + 1); // 0 表示没有这个孩子。
    }
    cout << answer << '\n';
}

signed main() {
    ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
    cin.tie(0), cout.tie(0);

    int T = 1; // 本题读入一组数据。
    // cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
    while (T--)
        solve();
}

(五) 复杂度

每节点处理一次,时间 \(O(n)\),孩子表和队列占 \(O(n)\)。

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