(15/60)层序遍历、翻转二叉树、对称二叉树
层序遍历
leetcode：
102.二叉树的层序遍历
思路
-
root如果非空就入队
-
队列不空时，循环：
-
开头记录当前队列size
-
循环size次：
- 取队首结点，队首出队；
- 本层元素数组vec记录
node->val - （判断非空）左、右孩子入队
-
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
vector<vector<int>> result;
queue<TreeNode*> que;
if(root != NULL) que.push(root);
while(!que.empty()){
int size = que.size();
vector<int> vec;
while(size--){
TreeNode* node = que.front(); que.pop();
vec.push_back(node->val);
if(node->left) que.push(node->left);
if(node->right) que.push(node->right);
}
result.push_back(vec);
}
return result;
}
};
429. N叉树的层序遍历
思路
层序遍历基础上，左、右结点入队改为遍历children数组的元素入队。
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
vector<Node*> children;
Node() {}
Node(int _val) {
val = _val;
}
Node(int _val, vector<Node*> _children) {
val = _val;
children = _children;
}
};
*/
class Solution {
public:
vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) {
vector<vector<int>> result;
queue<Node*> que;
if(root != NULL) que.push(root);
while(!que.empty()){
int size = que.size();
vector<int> vec;
while(size--){
Node* node = que.front(); que.pop();
vec.push_back(node->val);
for(Node* node : node->children){
if(node != NULL) que.push(node);
}
}
result.push_back(vec);
}
return result;
}
};
116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针
思路
层序遍历基础上，若非该层最后一个结点：取队首结点nextNode，next->next = nextNode；否则next->next = NULL。
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
Node* left;
Node* right;
Node* next;
Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
: val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/
class Solution {
public:
Node* connect(Node* root) {
queue<Node*> que;
if(root != NULL) que.push(root);
while(!que.empty()){
int size = que.size();
for(int i = 0;i < size;i++){
Node* node = que.front(); que.pop();
if(i == size - 1) node->next = NULL;
else{
Node* nextNode = que.front();
node->next = nextNode;
}
if(node->left) que.push(node->left);
if(node->right) que.push(node->right);
}
}
return root;
}
};
111. 二叉树的最小深度
思路
左右子结点都为NULL的就是叶子结点。又因为是层序遍历，第一个碰到的叶子结点就是最浅的叶子结点。
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
int minDepth(TreeNode* root) {
int minD = INT32_MAX;
int count = 0;
queue<TreeNode*> que;
if(root != NULL) que.push(root);
while(!que.empty()){
int size = que.size();
count++;
while(size--){
TreeNode* node = que.front(); que.pop();
if(node->left) que.push(node->left);
if(node->right) que.push(node->right);
// 左、右结点都为空时就是叶子结点
// 因为是层序遍历，在第一次遇见叶子时就是最小深度
if(!node->left && !node->right) return count;
}
}
return 0;
}
};
翻转二叉树
leetcode：226. 翻转二叉树
前序、后序遍历
思路
同递归遍历，把数组记录那步改为交换。
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
void reverseTree(TreeNode* root){
if(root == NULL) return;
swap(root->left,root->right); // 根
reverseTree(root->left); // 左
reverseTree(root->right); // 右
}
TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
reverseTree(root);
return root;
}
};
中序遍历
思路
中序翻转后原来的左右互换了，因此要左、根、左。
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
略
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
void reverseTree(TreeNode* root){
if(root == NULL) return;
reverseTree(root->left); // 左
swap(root->left,root->right); // 根
reverseTree(root->left); // 左
}
TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
reverseTree(root);
return root;
}
};
对称二叉树
leetcode：101. 对称二叉树
递归法
思路
递归三部曲
- 返回值bool，传入参数：左结点、右结点。
- 退出条件：
- 左右都空-true
- 左空-false
- 右空-false
- 左右值不相等-false
- 单层递归逻辑：
- 处理外层
- 处理内层
- 处理根结点
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。遍历一遍。
空间复杂度：O(N)。
注意点
- 前、中、后序主要取决于处理中间结点的时机，不一定是先左后右。此处就是先处理外层，再处理内层。
- 条件判断的顺序：（利用短路效应，尽可能简化条件的写法）
- 左右都空
- 左空
- 右空
- 左右值不相等
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool compare(TreeNode* left,TreeNode* right){
if(!left && !right) return true;
else if( !left || !right || (left->val != right->val )) return false;
bool outside = compare(left->left,right->right);
bool inside = compare(left->right,right->left);
return outside && inside;
}
bool isSymmetric(TreeNode* root) {
return compare(root->left,root->right);
}
};
栈或队列迭代法
思路
- 结点入栈（先外侧、再内侧）
- 对比左右结点指针
复杂度分析
时间复杂度：O(N)。
空间复杂度：O(N)。
注意点
- 前面已经判空了，后面可以直接添加结点。
代码实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
bool isSymmetric(TreeNode* root) {
stack<TreeNode*> st;
st.push(root->left);
st.push(root->right);
while(!st.empty()){
TreeNode* leftNode = st.top(); st.pop();
TreeNode* rightNode = st.top(); st.pop();
if(!leftNode && !rightNode) continue;
if(!leftNode || !rightNode || (leftNode->val != rightNode->val))
return false;
// 外
st.push(leftNode->left);
st.push(rightNode->right);
// 内
st.push(leftNode->right);
st.push(rightNode->left);
}
return true;
}
};
浙公网安备 33010602011771号