【力扣刷题】Day15——二叉树专题

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3. 层序遍历二叉树

题目链接：102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

BFS裸题：对头（根）先入队，当队列不为空时，（遍历此时队列中的所有元素）对头元素逐一出队（队头出），加入答案（每一层），的元素，然后将该元素的左右儿子入队（队尾入），当前层遍历完后，将这层的答案记录，进入下一层。直到最后队列为空

Code

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if(root == null){
            return res;
        }
        
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while(!q.isEmpty()){
            List<Integer> ceng = new ArrayList<>();
            int len = q.size();

            for(int i = 0; i < len; i ++){
                TreeNode t =  q.poll();
                ceng.add(t.val);

                if(t.left != null) q.add(t.left);
                if(t.right != null) q.add(t.right);
            }
            res.add(ceng);
        }
        return res;
    }
}

4. 翻转二叉树

题目链接：226. 翻转二叉树 - 力扣（LeetCode）

思路：递归实现

• 如果根节点不为空，那么就要交换其左右子树（即使左右子树是空节点也没关系）
• 递归交换左右子树

Code

class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        dfs(root);
        return root;
    }
    public static void dfs(TreeNode root){
        if(root == null){
            return ;
        }
        // 交换
        TreeNode tmp = root.left;
        root.left = root.right;
        root.right = tmp;

        dfs(root.left);
        dfs(root.right);
    }
}

5. 对称二叉树

题目链接：101. 对称二叉树 - 力扣（LeetCode）

解法一 递归：同时遍历左右子树，左右子树是否完全对称

1. 两个根节点的值要相等
2. 左边的左子树和右边的右子树对称
3. 左边的右子树和右边的左子树对称

Code

class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        return dfs(root.left, root.right);
    }
    public static boolean dfs(TreeNode l, TreeNode r){
        if(l == null && r == null) return true;
        if(l == null || r == null) return false;
        if(l.val != r.val) return false;
        return dfs(l.left, r.right) && dfs(l.right, r.left);
    }
}

解法二 迭代：

• 左边的树按左中右的顺序遍历
• 右边的树按右中左的顺序遍历
• 同时遍历，遍历的同时判断值是否相同（每次遍历都是一一对应的两个点）

栈来迭代模拟上述递归遍历的过程！

Code

class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        if(root == null) return true;

        Stack<TreeNode> left = new Stack<>();// 左树
        Stack<TreeNode> right = new Stack<>();// 右树
        TreeNode lc = root.left;
        TreeNode rc = root.right;
        // 左边的树：左中右
        // 右边的树：右中左
        while(lc != null || rc != null || !left.empty()){
            // 同时遍历
            while(lc != null && rc != null){
                //左树： 一直左
                left.push(lc);
                lc = lc.left;
                //右树： 一直右
                right.push(rc);
                rc = rc.right;
            }
            if(lc == null && rc != null || lc != null && rc == null) return false;
            
            //左右树： 中 ()
            lc = left.pop();
            rc = right.pop();
            if(lc.val != rc.val) return false;

            //左树： 右
            lc = lc.right;
            //右树： 左
            rc = rc.left;   
        }
        return true;
    }    

}