968. 监控二叉树

news2025/2/26 14:41:38

题目

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分析

首先明确把摄像头放在叶子节点的父节点位置,才能充分利用摄像头的覆盖面积。
贪心算法:
从下到上看局部最优,因为下面的节点最多,让叶子节点的父节点安摄像头最合理,所用摄像头最少。
整体全局最优,全部摄像头数量最少。
采用后序遍历能做到从下到上遍历。
来看看这个状态应该如何转移,先来看看每个节点可能有几种状态:

有如下三种:

  • 该节点无覆盖
  • 本节点有摄像头
  • 本节点有覆盖

我们分别有三个数字来表示:

  • 0:该节点无覆盖
  • 1:本节点有摄像头
  • 2:本节点有覆盖

判断空节点状态:
空节点不能是无覆盖的状态,这样叶子节点就要放摄像头了,空节点也不能是有摄像头的状态,这样叶子节点的父节点就没有必要放摄像头了,而是可以把摄像头放在叶子节点的爷爷节点上。所以空节点的状态只能是有覆盖,这样就可以在叶子节点的父节点放摄像头了。
四种情况:

  • 左右节点都有覆盖,中间节点就是无覆盖状态:
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  • 左右节点至少有一个无覆盖的情况:
left == 0 && right == 0 左右节点无覆盖 ,
left == 1 && right == 0 左节点有摄像头,
右节点无覆盖 left == 0 && right == 1 左节点有无覆盖,
右节点摄像头 left == 0 && right == 2 左节点无覆盖,
右节点覆盖 left == 2 && right == 0 左节点覆盖,右节点无覆盖

这个不难理解,毕竟有一个孩子没有覆盖,父节点就应该放摄像头。
此时摄像头的数量要加一,并且return 1,代表中间节点放摄像头。

  • 左右节点至少有一个有摄像头:
    如果是以下情况,其实就是 左右孩子节点有一个有摄像头了,那么其父节点就应该是2(覆盖的状态)
left == 1 && right == 2 左节点有摄像头,
右节点有覆盖 left == 2 && right == 1 左节点有覆盖,
右节点有摄像头 left == 1 && right == 1 左右节点都有摄像头

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  • 头结点没有覆盖
    最后判断下头节点是否为0,如果为0则将其变成摄像头。
    在这里插入图片描述

代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    int nums = 0;
    public int minCameraCover(TreeNode root) {
        if(minCame(root) == 0){
            nums++;
        }
        return nums;
    }
    public int minCame(TreeNode root){
        if(root == null) return 2;
        int left = minCame(root.left);
        int right = minCame(root.right);
        if(left == 2 && right == 2){
            return 0;
        }else if(left == 0 || right == 0){
            nums++;
            return 1;
        }else{
            return 2;
        }
    }
}

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