代码随想录算法训练营29期Day15|LeetCode 102,226,101

文档讲解:层序遍历  翻转二叉树  对称二叉树

102.二叉树的层序遍历

题目链接:https://leetcode.cn/problems/binary-tree-level-order-traversal/description/

思路:

        所谓的层序遍历,其实就是优先按照层遍历嘛,那我们其实可以这么想:找一个容器,容器里放的全都是同一层的节点,那我们如何得到下一层的呢?很简单,把节点挨个取出,把节点的儿子们全部加进去,操作完成后容器内就全部变成了下一层的节点。说到这应该有人发现了,这个容器的特点我们很熟悉,先进先出,那不就是队列吗?

        所以这题我们就借助队列来维护就行了。初始状态,第一层的节点加进去就行了,也就是根节点。

        相似题目有:107,199,637,429,515,116,117,104,111

核心代码:

/**
 * 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>> ans;
        queue<TreeNode*> q;
        if(root) q.push(root);
        while(!q.empty()){
            int n=q.size();
            vector<int> rec;
            while(n--){
                TreeNode* cur=q.front();
                q.pop();
                rec.push_back(cur->val);
                if(cur->left) q.push(cur->left);
                if(cur->right) q.push(cur->right);
            }
            ans.push_back(rec);
        }
        return ans;
    }
};

226.翻转二叉树

题目链接:https://leetcode.cn/problems/invert-binary-tree/

思路:

        所谓的翻转二叉树,其实我们根据题目给出的图观察发现,就是在整颗树右边给个对称轴,二叉树对着轴翻转。

        我们再观察发现,所谓的反转,其实就是对每个节点的左右儿子对换就行,一层层对换下去就可以了。那我们遍历整颗树就好了,但要注意遍历方法,有的方法会对换两次就相当于没换,比如递归的中序遍历写法。

核心代码:

/**
 * 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:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st;
        if(root) st.push(root);
        while(!st.empty()){
            TreeNode* cur=st.top();
            st.pop();
            if(cur!=NULL){
                if(cur->right) st.push(cur->right);
                if(cur->left) st.push(cur->left);
                st.push(cur);
                st.push(NULL); 
            }
            else{
                cur=st.top();
                st.pop();
                swap(cur->left,cur->right);
            }
        }
        return root;
    }
};

101.对称二叉树

题目链接:https://leetcode.cn/problems/symmetric-tree/description/

思路:

        这题的对称是什么意思呢,就是说从二叉树中间画个轴,左右两边要以轴对称。我们朴素的想法是,对每层来判断是否轴对称,如果每层都对称,那么整颗树也就是对称的。

        那我们如何针对每层判断呢,一种思路是我们前面用的层序遍历,在获得每层的值之时判断是否对称就好了,注意一下空节点即可,这个思路比较简单,就不再赘述了。

        基于我们上面的思路,我们可以知道,要比较的是根节点的两个子树是否是相互翻转的,进而判断这个树是不是对称树,所以要比较的是两个树,参数自然也是左子树节点和右子树节点。我们可以从外向内对每层判断,就比如左子树的最左节点和右子树的最右节点为开始,如果相同证明对称,如果不同证明不对称。那我们如何同时获得左右两颗子树的对应信息呢,答案是递归。

        首先我们要注意判断下空节点的情况,和空节点对应的必须也是空节点,在两边节点都不空的时候再去判断值是否相等即可。接下来呢则又分三步走:

        1.比较二叉树外侧是否对称:传入的是左节点的左孩子,右节点的右孩子。

        2.比较内侧是否对称,传入左节点的右孩子,右节点的左孩子。

        3.如果左右都对称就返回true ,有一侧不对称就返回false 。

        递归过后的返回值,可证明树是否对称。

核心代码:

/**
 * 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 == NULL && right != NULL) return false;
        else if (left != NULL && right == NULL) return false;
        else if (left == NULL && right == NULL) return true;
        else if (left->val != right->val) return false;
        else return compare(left->left, right->right) && compare(left->right, right->left);

    }
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return true;
        return compare(root->left, root->right);
    }
};

今日总结

        今日学习时长6h,题目不算难,但写了很多想了很多悟了很多,比以前悟的更深了,让我内心十分喜悦。

        感冒还没好,猛咳,剩下的时间休息。

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