Python 关于二叉树最大直径问题的困惑_Python_Algorithm_Binary Tree_Depth First Search

Python 关于二叉树最大直径问题的困惑

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Python 关于二叉树最大直径问题的困惑,python,algorithm,binary-tree,depth-first-search,Python,Algorithm,Binary Tree,Depth First Search,不知道这是怎么回事 class TreeNode: def __init__(self, val, left=None, right=None): self.val = val self.left, self.right = left, right def find_diameter(self, root): self.calculate_height(root) return self.treeDiameter def calculate_hei

不知道这是怎么回事

class TreeNode:
  def __init__(self, val, left=None, right=None):
    self.val = val
    self.left, self.right = left, right

  def find_diameter(self, root):
    self.calculate_height(root)
    return self.treeDiameter

  def calculate_height(self, currentNode):
    if currentNode is None:
      return 0

    leftTreeDiameter = self.calculate_height(currentNode.left)
    rightTreeDiameter = self.calculate_height(currentNode.right)

    diameter = leftTreeDiameter + rightTreeDiameter + 1
    self.treeDiameter = max(self.treeDiameter, diameter)

    return max(leftTreeDiameter, rightTreeDiameter) + 1

上面的代码用于获取二叉树的最大直径，但我不理解

calculate\u height

中的最后一行。为什么需要返回

max（leftTreeDiameter，rightTreeDiameter）+1

我显然不明白，但我知道的是，对于每个

currentNode

，我们将继续沿着树的左侧走，同样地，然后对右侧走。如果我们最终没有节点（意思是在我们处于叶节点之前），那么我们返回0，因为我们不想为不存在的节点添加1

除了0之外，似乎唯一要添加任何内容的地方是

calculate_height

中的最后一行代码，因为尽管我们正在添加

leftTreeDiameter+rightTreeDiameter+1

以获得总直径，但这只可能是因为

返回0

和

返回最大值（leftTreeDiameter，rightTreeDiameter）+1

正确吗

此外，我还不明白为什么可以为leftTreeDiameter分配

self.calculate\u height（currentNode.left）

。我的意思是我想我需要像

def calculate_left_height(self, currentNode, height=0):
  if currentNode is None:
    return 0

  self.calculate_height(currentNode.left, height + 1)
  
  return height

我们每次只在高度上加1。在本例中，我没有执行类似于

leftTreeDiameter+=self.calculate_height（currentNode.left）

的操作，而是在每次看到节点时作为参数

height+1

传入

但是如果我这样做的话，我需要一个单独的方法来计算正确的高度，在我的

find_diameter

方法中，需要递归调用

find_diameter

，使用

root.left

和

root.right

我的逻辑哪里错了？计算高度是如何工作的。我想我在试图找出如何跟踪堆栈时遇到了问题？

此代码中使用的名称令人困惑：

leftTreeDiameter

和

rightTreeDiameter

不是直径，而是高度

第二，函数

calculate_height

有副作用，不是很好。一方面，它返回一个高度，同时指定一个直径。这令人困惑。许多Python程序员希望函数是纯函数，只返回一些东西，而不改变其他任何东西。或者，函数只能改变某些状态而不能返回它。两者兼而有之可能会令人困惑

此外，令人困惑的是，尽管该类被称为

TreeNode

，但它的

find\u diameter

方法仍然需要一个节点作为参数。这是违反直觉的。我们希望该方法将

self

作为要操作的节点，而不是参数

但我们只需重命名变量并添加一些注释：

leftHeight = self.calculate_height(currentNode.left)
rightHeight = self.calculate_height(currentNode.right)

# What is the size of the longest path from leaf-to-leaf 
#   whose top node is the current node?
diameter = leftHeight + rightHeight + 1
# Is this path longer than the longest path that we
#   had found so far? If so, take this one.
self.treeDiameter = max(self.treeDiameter, diameter)
# The height of the tree rooted at the current node
#   is the height of the highest childtree (either left or right), 
#   with one added to account for the current node
return max(leftHeight, rightHeight) + 1

这应该很清楚，但要意识到，在这个过程中，

self

始终是调用

find_diameter

方法的实例，并且并不真正扮演实际节点的角色，因为根作为参数传递。因此，对

self.treeDiameter

的重复赋值始终是同一个属性。不是在每个节点上都创建此属性。。。就在您调用的节点上

查找直径

我希望插入的注释阐明了该算法的工作原理

注意：您自己关于创建

calculate\u left\u height

的想法是行不通的：它从不更改作为参数接收的

height

的值，并最终返回该值。因此，它返回与已接收到的值相同的值。这显然没有多大作用……