計算二叉樹中所有節點的節點深度

Question

我正在嘗試解決來自 Algoexpert的節點深度問題。 該問題要求您計算給定二叉樹中所有節點的深度總和。 例如，給定這棵樹 -

          1
       /     \
      2       3
    /   \   /   \
   4     5 6     7
 /   \
8     9

總和應該是 16。

我為它寫了一個遞歸解決方案，我認為這是正確的，但有趣的是，只有第一個測試通過，而其余的測試用例失敗。 這是我的解決方案-

import java.util.*;

class Program {

  // static variable to hold the final sum
  private static int finalSum = 0;

  public static int nodeDepths(BinaryTree root) {
        // Write your code here.
        int runningSum = 0;
        depthHelper(root.left, runningSum);
        depthHelper(root.right, runningSum);
        return finalSum;
  }
    
    private static void depthHelper(BinaryTree node, int runningSum) {
        if(node == null) return;
        runningSum++;
        finalSum += runningSum;
        depthHelper(node.left, runningSum); 
        depthHelper(node.right, runningSum);
    }

  static class BinaryTree {
    int value;
    BinaryTree left;
    BinaryTree right;

    public BinaryTree(int value) {
      this.value = value;
      left = null;
      right = null;
    }
  }
}

算法本身相當簡單。

有一個runningSum變量（初始化為 -1 以說明根），每次我訪問一個新節點（即：從它的父節點向下一級）時，我都會向其中添加 1。 並且，這個runningSum變量的值在每次遞歸調用時添加到finalSum變量中。

例如，在節點 2 處， runningSum為1 ，並將其添加到finalSum為0 。 現在finalSum變為1 。 節點3相同，之后finalSum變為2 。 在節點4 ， runningSum變為2 ， finalSum變為4 。

第一個測試用例通過了，我收到了這條消息——

但是，隨后的所有案例都失敗了。 我認為可能發生的情況是- 前一個測試用例執行的輸出沒有被清除，並且以某種方式被添加到當前測試用例執行的結果中。

這就是為什么我認為這可能是原因 -

 1. Test case 2 - our code output - 0,  your code output - 16
 2. Test case 3 - our code output - 1,  your code output - 17
 3. Test case 4 - our code output - 2,  your code output - 19
 4. Test case 5 - our code output - 4,  your code output - 23
 5. Test case 6 - our code output - 21,  your code output - 44
 6. Test case 7 - our code output - 42,  your code output - 86

請注意上次執行的結果如何不被清除並被添加到后續執行的“我們的代碼輸出”中。 例如，在第二個測試用例中，“您的代碼輸出”結果顯示16 ，這實際上是第一個測試用例的結果。

這是由於在代碼中使用了全局static變量嗎？ 但是我在 Leetcode 上多次使用相同的方法，並且在那里運行良好。

還是我的算法中存在不同的錯誤？

PS - 我知道在這里使用屏幕截圖是不受歡迎的，但有可能這是一個特定於平台的問題，所以我不得不使用它。

Answer 1

在我看來，發生這種行為並不是錯誤。 這是因為一切都靜止了。 有很多可能性可以避免這個問題。 其中兩個解釋如下：

使用靜態方法但使用無狀態類：

public static int nodeDepths(BinaryTree root) {
    // Write your code here.
    return depthHelper(root.left, 1) + depthHelper(root.right, 1);
}

private static int depthHelper(BinaryTree node, int sum) {
    if (node == null) return 0;
    return sum + depthHelper(node.left, sum + 1) + depthHelper(node.right, sum + 1);
}

創建一個對象（如果您不只對對象執行一項操作，則變得更有用）：

public static int nodeDepths(BinaryTree root) {
    // Write your code here.
    return new Program().depthSum(root); // call to non-static method
    // like this you can use your original implementation, but the
    // class variable (finalSum) has to be non-static too
}

這兩種實現都是線程安全的。

Answer 2

看起來他們的測試平台使用您的類的一個對象運行測試。 所以你應該在nodeDepths()方法結束時清除finalSum ：

public static int nodeDepths(BinaryTree root) {
    // Write your code here.
    int runningSum = 0;
    depthHelper(root.left, runningSum);
    depthHelper(root.right, runningSum);
    int temp=finalSum;  
    finalsum=0; 
    return temp;
}