代码随想录算法训练营，9月11日 | 222.完全二叉树的节点个数，110.平衡二叉树，257. 二叉树的所有路径，404.左叶子之和

222.完全二叉树的节点个数
题目链接：222.完全二叉树的节点个数
文档讲解︰代码随想录(programmercarl.com)
视频讲解︰完全二叉树的节点个数
日期：2024-09-11

想法：1.跟普通二叉树一样，所有二叉树节点都可以这么求；2.完全二叉树，首先要知道完全二叉树是什么样的，它所有叶子节点都集中在左边，对于一个完全二叉树无论如何可以将它分解成很多个满二叉树，判断满二叉树做法就是看左右深度是否一样。
Java代码如下：

//普通二叉树
class Solution {
    public int countNodes(TreeNode root) {
        if(root == null){
            return 0;
        }
        int leftNode = countNodes(root.left);
        int rightNode = countNodes(root.right);
        int res = leftNode + rightNode + 1;
        return res;
    }
}

//完全二叉树
class Solution {
    public int countNodes(TreeNode root) {
        if(root == null){
            return 0;
        }
        TreeNode left = root.left;
        TreeNode right = root.right;
        int leftDepth = 0, rightDepth = 0;
        while (left != null) {
            left = left.left;
            leftDepth++;
        }
        while (right != null) {
            right = right.right;
            rightDepth++;
        }
        if (leftDepth == rightDepth) {
            return (2 << leftDepth) - 1; // 注意(2<<1) 相当于2^2，所以leftDepth初始为0
        }
        int leftNode = countNodes(root.left);
        int rightNode = countNodes(root.right);
        int res = leftNode + rightNode + 1;
        return res;
    }
}

110.平衡二叉树
题目链接：110.平衡二叉树
文档讲解︰代码随想录(programmercarl.com)
视频讲解︰平衡二叉树
日期：2024-09-11

想法：参数：当前传入节点。 返回值：以当前传入节点为根节点的树的高度;遇到空节点了为终止，返回0;分别求出其左右子树的高度，然后如果差值小于等于1，则返回当前二叉树的高度，否则返回-1，表示已经不是二叉平衡树了，如果已经有-1了接下来全是-1
Java代码如下：

class Solution {
    public int getHeight(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        int leftHeight = getHeight(root.left);
        if (leftHeight == -1) {
            return -1;
        }
        int rightHeight = getHeight(root.right);
        if (rightHeight == -1) {
            return -1;
        }
        if (Math.abs(leftHeight - rightHeight) > 1) {
            return -1;
        }
        return Math.max(leftHeight, rightHeight) + 1;
    }
    
    public boolean isBalanced(TreeNode root) {
        return getHeight(root) != -1;
    }
}

257. 二叉树的所有路径
题目链接：257. 二叉树的所有路径
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视频讲解︰二叉树的所有路径
日期：2024-09-11

想法：要传入根节点，记录每一条路径的path，和存放结果集的result，终止是找到叶子节点（左右孩子都为空）；前序遍历，需要先处理中间节点，再左右递归，而回溯和递归是一一对应的，递归完马上要回溯，在同个括号里
Java代码如下：

class Solution {
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        List<String> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        List<Integer> paths = new ArrayList<>();
        traversal(root, paths, res);
        return res;
    }

    private void traversal(TreeNode root, List<Integer> paths, List<String> res) {
        paths.add(root.val);// 前序遍历，中
        // 遇到叶子结点
        if (root.left == null && root.right == null) {
            // 输出
            StringBuilder sb = new StringBuilder();// StringBuilder用来拼接字符串，速度更快
            for (int i = 0; i < paths.size() - 1; i++) {
                sb.append(paths.get(i)).append("->");
            }
            sb.append(paths.get(paths.size() - 1));// 记录最后一个节点
            res.add(sb.toString());
            return;
        }
        // 递归和回溯是同时进行，所以要放在同一个花括号里
        if (root.left != null) { // 左
            traversal(root.left, paths, res);
            paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯
        }
        if (root.right != null) { // 右
            traversal(root.right, paths, res);
            paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯
        }
    }
}

404.左叶子之和
题目链接：404.左叶子之和
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视频讲解︰左叶子之和
日期：2024-09-11

想法：左叶子定义：节点A的左孩子不为空，且左孩子的左右孩子都为空（说明是叶子节点），那么A节点的左孩子为左叶子节点
Java代码如下：

class Solution {
    public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
        if (root == null){
            return 0;
        }
        int leftValue = sumOfLeftLeaves(root.left); 
        if (root.left != null && root.left.left == null && root.left.right == null) {
            leftValue = root.left.val;
        }
        int rightValue = sumOfLeftLeaves(root.right);
        int sum = leftValue + rightValue; 

        return sum;
    }
}