二叉树（8）----第一个二叉树K层节点和二进制部分K叶节点层，递归和非递归

1、二进制定义

typedef struct BTreeNodeElement_t_ {
    void *data;
} BTreeNodeElement_t;


typedef struct BTreeNode_t_ {
    BTreeNodeElement_t *m_pElemt;
    struct BTreeNode_t_    *m_pLeft;
    struct BTreeNode_t_    *m_pRight;
} BTreeNode_t;

2、求二叉树第K层的节点数

（1）递归方式：

给定根节点pRoot：

假设pRoot为空，或者层数KthLevel <= 0。则为空树或者不合要求。则返回0；

假设pRoot不为空，且此时层数KthLevel==1，则此时pRoot为第K层节点之中的一个，则返回1；

假设pRoot不为空。且此时层数KthLevel > 1。则此时须要求pRoot左子树（KthLevel - 1 ）层节点数和pRoot右子树（KthLevel-1）层节点数。

int  GetBTreeKthLevelNodesTotal( BTreeNode_t *pRoot, int KthLevel){
    if( pRoot == NULL || KthLevel <= 0 )
        return 0;
    if( pRoot != NULL && KthLevel == 1 )
        return 1;

    return (GetBTreeKthLevelNodesTotal( pRoot->m_pLeft, KthLevel-1) + GetBTreeKthLevelNodesTotal( pRoot->m_pRight, KthLevel - 1 ) );
}

（2）非递归方式

借助队列实现：

int GetKthLevelNodesTotal( BTreeNode_t *pRoot, unsigned int KthLevel ){
    if( pRoot == NULL )
        return 0;

    queue <BTreeNode_t *>  que;
    que.push( pRoot );
    int curLevelNodesTotal = 0;
    int curLevel = 0;
   
    while( !que.empty() ){
        ++curLevel;//当前层数
        curLevelNodesTotal = que.size();
        if( curLevel == KthLevel )//假设层数等于给定层数
            break;

        int cntNode = 0;
        while( cntNode < curLevelNodesTotal){//将下一层节点入队
            ++cntNode;
            pRoot = que.front();
            que.pop();
            if( pRoot->m_pLeft != NULL )
                que.push(pRoot->m_pLeft);
            if( pRoot->m_pRight != NULL )
                que.push( pRoot->m_pRight);
        }
    }
    
    while ( !que.empty() )
        que.pop();

    if( curLevel == KthLevel )
        return curLevelNodesTotal;
    return 0;  //假设KthLevel大于树的深度
}

3、求二叉树第K层叶子节点数

（1）递归方式

给定节点pRoot：

假设pRoot为空，或者层数KthLevel <= 0, 则为空树或者是层数非法，则返回0；

假设pRoot不为空，且此时层数KthLevel==1时，须要推断是否为叶子节点：

    假设pRoot左右子树均为空，则pRoot为第K层叶子节点之中的一个。则返回1；

    假设pRoot左右子树之中的一个存在，则pRoot不是叶子节点。则返回0；

假设pRoot不为空，且此时层数KthLevel > 1，须要返回 KthLevel-1层的左子树和右子树结点数。

int GetBTreeKthLevelLeafNodesTotal( BTreeNode_t *pRoot, int KthLevel){
    if( pRoot == NULL || KthLevel <= 0 )
        return 0;

    if( pRoot != NULL && KthLevel == 1 ){
        if( pRoot->m_pLeft == NULL && pRoot->m_pRight == NULL )
            return 1;
        else
            return 0;
    }

    return ( GetBTreeKthLevelLeafNodesTotal(  pRoot->m_pLeft,  KthLevel - 1) + GetBTreeKthLevelLeafNodesTotal( pRoot->m_pRight, KthLevel -1) );
}

（2）非递归方式

借助队列实现

int GetKthLevelNodesTotal( BTreeNode_t *pRoot, unsigned int KthLevel ){
    if( pRoot == NULL )
        return 0;

    queue <BTreeNode_t *>  que;
    que.push( pRoot );
    int curLevelNodesTotal = 0;
    int curLevel = 0;
   
    while( !que.empty() ){
        ++curLevel;//当前层数
        curLevelNodesTotal = que.size();
        if( curLevel == KthLevel )//假设层数等于给定层数
            break;

        int cntNode = 0;
        while( cntNode < curLevelNodesTotal){//将下一层节点入队
            ++cntNode;
            pRoot = que.front();
            que.pop();
            if( pRoot->m_pLeft != NULL )
                que.push(pRoot->m_pLeft);
            if( pRoot->m_pRight != NULL )
                que.push( pRoot->m_pRight);
        }
    }
    
    if( curLevel == KthLevel ){
        int cntNode = 0;
        int leafNodes = 0;
        while( cntNode < curLevelNodesTotal ){
                ++cntNode;
                pRoot = que.front();
                que.pop();
                
               if( pRoot->m_pLeft == NULL && pRoot->m_pRight == NULL )
                    leafNodes++;
        }
        return leafNodes; //返回叶子节点数
    }

   return 0;  //假设KthLevel比树的深度大于
}

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