《LeetCode》——LeetCode刷题日记
本期，将给大家带来的是关于 LeetCode 的关于二叉树的题目讲解。
目录
（一）606. 根据二叉树创建字符串
题意分析
解题思路
（二）102. 二叉树的层序遍历
题意分析
解题思路
（三）236. 二叉树的最近公共祖先
题意分析
解题思路
（一）606. 根据二叉树创建字符串
首先，第一道题是关于 二叉树创建字符串的题，接下来我将一步步的分析带大家理解这道题！
题目如下 ：
输入：root = [1,2,3,4]
输出："1(2(4))(3)"
解释：初步转化后得到 "1(2(4)())(3()())" ，但省略所有不必要的空括号对后，字符串应该是"1(2(4))(3)" 。
输入：root = [1,2,3,null,4]
输出："1(2()(4))(3)"
解释：和第一个示例类似，但是无法省略第一个空括号对，否则会破坏输入与输出一一映射的关系。
题意分析
首先，我们还是先对题意进行简单的分析：
我们可以发现他不是把所有的输出都给用括号括起来，仔细观察发现而是有些直接省略了，具体省略的有以下几种情况：
- 1、左右都为空——省略
- 2、左为空，右不为空——不省略
- 3、右为空，左不为空——省略
但是大家仔细观察可以发现，此时当我们按照上述方式去看示例时，发现跟题意对不上。个人觉得应该是题当时弄错了，本题的整体思路就如上述，具体应该如下才对：
- 总之大概意思就是根据题意给出的二叉树的，我们按照合适的输出方案输出即可
解题思路
具体思路如下：
我们可以使用递归的方法得到二叉树的前序遍历，并且每次递归时加上相应的括号即可得到最终的结果。
-
1、如果当前节点没有孩子（即左右都为空），此时则不需要在节点后面加上任何括号；
-
2、如果当前节点只有左孩子，而右为空。那我们在递归时，只需要在左孩子的结果外加上一层括号，而不需要给右孩子加上任何括号；
-
3、对应的，如果当前节点只有右孩子，而左为空。那当我们在递归时，此时的括号就不难省略了。此时需要先加上一层空的括号表示左孩子为空，再对右孩子进行递归，并在结果外加上一层括号。
代码展示：
class Solution {
public:
string tree2str(TreeNode* root) {
if(root == nullptr)
return "";
//root->val不支持转成整形，因此这里加上to_string 即可实现转成字符串
string str=to_string(root->val);
//左为空，此时我们不能直接省略，还要看右边的情况
if(root->left || root->right)
{
str+="(";
str+=tree2str(root->left);
str+=")";
}
if(root->right)
{
str+="(";
str+=tree2str(root->right);
str+=")";
}
return str;
}
};- 最终结果：
（二）102. 二叉树的层序遍历
题目如下 ：
输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]示例 2：
输入：root = [1]
输出：[[1]]示例 3：
输入：root = []
输出：[]题意分析
- 本题的意思其实很简答，就是根据给出的二叉树，我们相当于层序遍历之后输出最后的结果即可！
解题思路
在这里我给出两种思路供大家参考：
1、我们定义两个队列。
- 一个队列控制结点的指针，然后去控制层序遍历；
- 另外一个队列则为一个整形，控制层数，即此时是第几层的在进行操作。
图解：
2、我们只定义一个队列。
我们也可以定义一个队列进行操作：
此时我们还需要在定义一个变量，设为【levelsize】。目的是为了控制二叉树一层一层的出；
图解：
代码展示：
class Solution {
public:
vector> levelOrder(TreeNode* root) {
queue str;
int levelsize=0;
if(root)
{
str.push(root);
levelsize=1;
}
//控制每层的元素出队列
vector>arry;
while(!str.empty())
{
vectorv;
//levelsize 为几就表示需要出几次
while(levelsize--)
{
//先取对头的数据
TreeNode* front=str.front();
str.pop();
v.push_back(front->val);
//左不为空，把元素入队
if(front->left)
str.push(front->left);
//右不为空，把元素入队
if(front->right)
str.push(front->right);
}
//每层出的元素放到相应的数组中
arry.push_back(v);
levelsize=str.size();
}
return arry;
}
}; - 最终结果：
（三）236. 二叉树的最近公共祖先
题目如下 ：
输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
输出：3
解释：节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3 。
输入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
输出：5
解释：节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5 。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
题意分析
- 本题的大概意思就是题中给出两个节点，在二叉树中我们去找到这两个节点的公共父结点输出即可！
解题思路
思路一：
整体思路就是DFS求出p和q 的路径放到容器中，转换成路径相交。
我们用栈来充当这个容器，定义Ppath为当前节点左端的路径，qpath为右端的节点路径；
- 图解：
- 当我们成功的找到两端的路径之后，接下来就是判断步奏了：
代码展示：
class Solution {
public:
bool Getpath(TreeNode* root,TreeNode* x, stack& path)
{
if( root == nullptr )
return false;
path.push(root);
if(root == x)
return true;
if(Getpath(root->left,x,path))
return true;
if(Getpath(root->right,x,path))
return true;
path.pop();
return false;
}
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
stackPpath,qpath;
Getpath(root,p,Ppath);
Getpath(root,q,qpath);
while(Ppath.size() != qpath.size())
{
if(Ppath.size() > qpath.size())
{
Ppath.pop();
}
else
qpath.pop();
}
while(Ppath.top() != qpath.top())
{
Ppath.pop();
qpath.pop();
}
return Ppath.top();
}
}; - 最终结果：
思路二：
- 首先刚开始从根节点开始遍历，如果p和q中的任一个和root匹配，那么root就是最低公共祖先。
- 如果都不匹配，此时我们分别去递归左、右子树，如果有一个 节点出现在左子树，并且另一个节点出现在右子树，则root就是我们要找的值，即最低公共祖先
- 如果两个节点都出现在左子树，则说明最低公共祖先在左子树中，否则在右子树中。
代码展示：
class Solution {
public:
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
if( root == nullptr )
{
return nullptr;
}
//如果p和q中的任一个和root匹配，那么root就是最进公共祖先
if( root == p || root == q )
{
return root;
}
//如果都不匹配，则分别递归左、右子树
TreeNode* left = lowestCommonAncestor( root->left , p , q );
TreeNode* right = lowestCommonAncestor( root->right , p , q );
//如果有一个节点出现在左子树，并且另一个节点出现在右子树，则root就是最低公共祖先.
if( left != nullptr && right != nullptr )
{
return root;
}
//如果两个节点都出现在左子树，则说明最低公共祖先在左子树中，否则在右子树
if( right == nullptr )
{
return left;
}
return right;
}
};- 最终结果：
到此，便是本期题目的所有讲解内容了，希望对大家有所帮助！！！