leetcode刷题笔录-5

数组转平衡二叉查找树

• 给定一个已排序的数组，将其转化为一棵平衡二叉查找树。平衡的概念是：任一节点的左子树和右子树的深度之差不大于1。
• 思路：数组是可以通过下标来访问的，所以去中点作为根节点，然后递归地生成左右子树。
• 实现：
  

  /**
   * Definition for binary tree
   * struct TreeNode {
   *     int val;
   *     TreeNode *left;
   *     TreeNode *right;
   *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
   * };
   */
  class Solution {
  public:
      TreeNode *sortedArrayToBST(vector<int> &num) {
          return _sortArrayToBST(num, 0, num.size()-1);
      }
  private:
      TreeNode *_sortArrayToBST(vector<int> &num, int i, int j){
          if(i>j){
              return NULL;
          }
          else{
              int r = (i+j+1)/2;
              TreeNode *root = new TreeNode(num[r]);
              root->left = _sortArrayToBST(num, i, r-1);
              root->right = _sortArrayToBST(num, r+1, j);
              return root;
          }       
      }
  }; 

 链表转平衡二叉树

• 给定一个已排序的链表，将其转化为一棵平衡二叉查找树。
• 将链表转化为数组，再按照上一个方法实现，并为造成时间复杂度的增加。
• 实现：
  

  /**
   * Definition for singly-linked list.
   * struct ListNode {
   *     int val;
   *     ListNode *next;
   *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
   * };
   */
  /**
   * Definition for binary tree
   * struct TreeNode {
   *     int val;
   *     TreeNode *left;
   *     TreeNode *right;
   *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
   * };
   */
  class Solution {
  public:
      TreeNode *sortedListToBST(ListNode *head) {
          vector<int> num;
          while(head != NULL){
              num.push_back(head->val);
              head=head->next;
          }
          return _sortArrayToBST(num, 0, num.size()-1);
          
      }
  private:
      TreeNode *_sortArrayToBST(vector<int> &num, int i, int j){
          if(i>j){
              return NULL;
          }
          else{
              int r = (i+j+1)/2;
              TreeNode *root = new TreeNode(num[r]);
              root->left = _sortArrayToBST(num, i, r-1);
              root->right = _sortArrayToBST(num, r+1, j);
              return root;
          }
      }
  }; 

二叉树的层序遍历

• 给定一棵二叉树，按照节点深度的顺序输出所有节点的值，同一层的节点按照从左到右的顺序输出。比如，给出二叉树：
  

      3
     / \
    9  20
      /  \
     15   7

  则应当输出

  [
    [3],
    [9,20],
    [15,7]
  ]

• 思路：在函数外维护一个值，记录当前节点的深度，输出时就依据这个值向二维数组中插入节点的值。
• 实现：
  

  class Solution {
  public:
      vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode *root) {
          vector<vector<int>> rslt;
          _levelOrder(root, 0, rslt);
          return rslt;
      }
      
      void _levelOrder(TreeNode *root, int i, vector<vector<int>>& rslt){
          if(root == NULL){
              return;
          }
          else{
              if(i>(int)(rslt.size())-1){
                  vector<int> tmp;
                  tmp.push_back(root->val);
                  rslt.push_back(tmp);
              }
              else{
                  rslt[i].push_back(root->val);
              }
              _levelOrder(root->left, i+1, rslt);
              _levelOrder(root->right, i+1, rslt);            
          }
      }
  }; 

二叉树的逆层序遍历

• 给定一棵二叉树，按照逆向层序遍历所有节点值。
• 思路：同上，获得结果后逆序即可。
  

  class Solution {
  public:
      vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode *root) {
          vector<vector<int>> rslt;
          _levelOrder(root, 0, rslt);
          vector<vector<int>> rsltReverse;
          for(int i=rslt.size()-1; i>=0; i--){
              rsltReverse.push_back(rslt[i]);
          }
          return rsltReverse;
      }
      
      void _levelOrder(TreeNode *root, int i, vector<vector<int>>& rslt){
          if(root == NULL){
              return;
          }
          else{
              if(i>(int)(rslt.size())-1){
                  vector<int> tmp;
                  tmp.push_back(root->val);
                  rslt.push_back(tmp);
              }
              else{
                  rslt[i].push_back(root->val);
              }
              _levelOrder(root->left, i+1, rslt);
              _levelOrder(root->right, i+1, rslt);            
          }
      }
  }; 

同一棵树

• 给定两棵二叉树，判断其是否完全相同。
• 思路：如果两棵二叉树的节点值相同，而且左右子树都相同，那么二叉树就完全相同。注意考虑二叉树为空的情况。
  

  /**
   * Definition for binary tree
   * struct TreeNode {
   *     int val;
   *     TreeNode *left;
   *     TreeNode *right;
   *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
   * };
   */
  class Solution {
  public:
      bool isSameTree(TreeNode *p, TreeNode *q) {
          if(p==NULL && q==NULL){
              return true;
          }
          else if(p==NULL || q==NULL){
              return false;
          }
          else if(p->val == q->val){
              return isSameTree(p->left, q->left) && isSameTree(p->right, q->right);
          }
          else{
              return false;
          }
      }
  }; 

对称二叉树

• 给定一棵二叉树，判断其是否是对称的。
• 思路：这里应当把“一棵对称的二叉树”问题转化为“两棵对称的二叉树”问题。如果两棵二叉树节点值相同，而且树A的左子树与树B的右子树对称，树A的右子树与树B的左子树对称，那么这两棵二叉树就是对称的。如果某一棵二叉树的左右子树对称，那么它就是“一棵对称的二叉树”。
• 实现：
  

  /**
   * Definition for binary tree
   * struct TreeNode {
   *     int val;
   *     TreeNode *left;
   *     TreeNode *right;
   *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
   * };
   */
  class Solution {
  public:
      bool isSymmetric(TreeNode *root) {
          if(root==NULL){
              return true;
          }
          else{
              return _isSymmetric(root->left, root->right);
          }
      }
      
      bool _isSymmetric(TreeNode *root1, TreeNode *root2){
          if(root1==NULL && root2==NULL){
              return true;
          }
          else if(root1==NULL || root2==NULL){
              return false;
          }
          else if(root1->val == root2->val){
              return _isSymmetric(root1->left, root2->right) && _isSymmetric(root1->right, root2->left);
          }
          else{
              return false;
          }
          
      }
  };