题目描述

给定一个二叉树，每个节点上站着一个人，节点数字表示父节点到该节点传递悄悄话需要花费的时间。
初始时，根节点所在位置的人有一个悄悄话想要传递给其他人，求二叉树所有节点上的人都接收到悄悄话花费的时间。

输入描述

给定二叉树

0 9 20 -1 -1 15 7 -1 -1 -1 -1 3 2

注：-1 表示空节点

输出描述

返回所有节点都接收到悄悄话花费的时间 38

示例一

输入

0 9 20 -1 -1 15 7 -1 -1 -1 -1 3 2

输出

38

思路

解题思路：

1. 构建二叉树：首先，根据题目给出的输入数组（层序遍历顺序），通过递归函数 build 构建一棵完全二叉树。在函数中，当遇到非空节点时（数组值不为-1），创建一个新节点并将其值设置为数组中的当前元素，然后递归地构建其左、右子节点。

2. 计算传递时间总和：定义一个递归函数 timeSum 来计算以给定节点为根的二叉树中所有节点接收悄悄话所需的时间总和。

   • 当遍历到空节点时，返回0，表示没有额外的传递时间；
   • 对于非空节点，首先递归计算左子树和右子树的最大传递时间；
   • 将当前节点的值与左右子树中的较大传递时间相加，得到从当前节点开始向下传递悄悄话所需的时间；
   • 最终，根节点下的时间总和即为整个二叉树所有节点接收到悄悄话的总时间。

3. 读取输入：在 main 函数中，读取输入数据，将每个节点值存入数组 nums 中。

4. 处理输入并计算结果：利用 build 函数根据输入数组构建二叉树，然后调用 timeSum 函数计算所有节点接收悄悄话所需的时间总和，并输出结果。

代码

无注释版本

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct TreeNode {
    int value;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
} TreeNode;

TreeNode *build(int nums[], int index, int size) {
    if (index < size && nums[index] != -1) {
        TreeNode *root = (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode));
        root->value = nums[index];
        root->left = build(nums, 2 * index + 1, size);
        root->right = build(nums, 2 * index + 2, size);
        return root;
    }
    return NULL;
}

int timeSum(TreeNode *root) {
    if (root == NULL) {
        return 0;
    }
    int leftSum = timeSum(root->left);
    int rightSum = timeSum(root->right);
    return root->value + (leftSum > rightSum ? leftSum : rightSum);
}
int main() {
    int nums[100];
    int size = 0;

    while (scanf("%d", &nums[size]) != EOF) {
        size++;
    }
    TreeNode *root = build(nums, 0, size);
    int res = timeSum(root);
    printf("%d\n", res);
    return 0;
}

有注释版本

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// 定义二叉树节点结构体，包含值、左子节点和右子节点
typedef struct TreeNode {
    int value; // 节点值表示从父节点到该节点传递悄悄话需要的时间
    struct TreeNode *left;  // 左子节点指针
    struct TreeNode *right; // 右子节点指针
} TreeNode;

// 函数：build
// 功能：根据输入数组构建一棵完全二叉树
// 参数：
//   nums[] - 输入整数数组，按照二叉树层序遍历顺序存储节点值
//   index - 当前处理的数组下标
//   size - 数组大小
// 返回值：
//   构建好的二叉树根节点指针
TreeNode *build(int nums[], int index, int size) {
    // 如果当前下标有效且不为-1（非空节点）
    if (index < size && nums[index] != -1) {
        TreeNode *root =
            (TreeNode *)malloc(sizeof(TreeNode)); // 为新节点分配内存
        root->value = nums[index];                // 设置节点值
        root->left = build(nums, 2 * index + 1, size);  // 创建左子节点
        root->right = build(nums, 2 * index + 2, size); // 创建右子节点
        return root;
    }
    return NULL; // 如果遇到空节点，则返回NULL
}

// 函数：timeSum
// 功能：计算以给定节点为根的二叉树中所有节点接收悄悄话所需的时间总和
// 参数：
//   root - 二叉树根节点指针
// 返回值：
//   所有节点接收到悄悄话花费的总时间
int timeSum(TreeNode *root) {
    if (root == NULL) { // 如果为空节点，则返回0（没有传递时间）
        return 0;
    }

    // 计算左右子树中的最大传递时间
    int leftSum = timeSum(root->left);
    int rightSum = timeSum(root->right);

    // 返回当前节点的值加上左右子树中较大传递时间
    return root->value + (leftSum > rightSum ? leftSum : rightSum);
}

int main() {
    int nums[100];
    int size = 0;

    // 读取输入直到文件结束，并将节点值存入数组
    while (scanf("%d", &nums[size]) != EOF) {
        size++;
    }

    // 根据输入数组构建二叉树
    TreeNode *root = build(nums, 0, size);

    // 计算所有节点接收到悄悄话的总时间
    int res = timeSum(root);
    printf("%d\n", res);

    return 0;
}