【BFS】广度优先搜索,在归简法中的应用

题目:Average of Levels in Binary Tree

Given a non-empty binary tree, return the average value of the nodes on each level in the form of an array

Example:

Input:
  3
/    
9    20
     /    
   15       7
Output: [3, 14.5, 11]
Explanation:
The average value of nodes on level 0 is 3, on level 1 is 14.5, and on level 2 is 11. Hence return [3, 14.5, 11].

BFS解:

解法在计算均值处太埋汰,可以选择性无视

# -*- coding:utf-8 -*-
# 2017/7/17

# Definition for a binary tree node.
class TreeNode(object):
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None


class Solution(object):
    @staticmethod
    def average_of_levels(root):
        """
        :param root: Tree Node
        :return: List[float]
        """
        S, Q = list(), list()
        Q.append((0, root))
        while Q:
            level, u = Q[0] #1
            Q = Q[1:]       #2
            S.append((level, u.val))
            if u.left:
                Q.append((level+1, u.left))
            if u.right:
                Q.append((level+1, u.right))
            # print level, u.val
        # print S
        from collections import defaultdict
        result = defaultdict(list)
        for each in S:
            level, val = each[0], each[1]
            result[level].append(val)
        # print result
        re = [0 for i in range(max(result.keys())+1)]
        for i, j in enumerate(re):
            re[i] = float(sum(result[i]))/len(result[i])
        return re


root = TreeNode(3)
root.left = TreeNode(9)
root.left.left = TreeNode(3)
root.left.right = TreeNode(6)
root.right = TreeNode(20)
root.right.left = TreeNode(15)
root.right.right = TreeNode(7)

Solution.average_of_levels(root)

后记:

1.这个题目中的坑主要是在二叉树中每一层中的节点个数不定,很容易忽视。
2.虽然题目的难度不大,但是这个题目对于个人而言还是有不少收获的,主要就是在算法设计问题上的一次理论应用吧,因为面对一个问题的时候,我往往都是埋头去暴力猜解,而忽略了在解决问题中最主要的一步“前期思路分析”。
3.问题不难,简单一看完全可以运用算法设计中的归简法处理,因为此题目解决问题主要就是两个步骤,“图的遍历”和“均值计算”。把一个复杂问题拆解为多个简单的问题,之后再做合并,之后得出结论,这就是归简法的一种应用吧,正规军的套路往往更注重的是培养解决问题的能力,而不是解决问题!
4.虽然代码里的计算均值的过程很埋汰,但是呢,图的遍历还是有个地方值得说的,那就是Q这个队列。

想想如果我把1,2两行中的:
u=Q[0];
Q=Q[1:]
#换成
u=Q.pop()

会怎样?

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