代码随想录算法训练营第十五天|102.层序遍历，226.翻转二叉树，101.对称二叉树

102.层序遍历

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思路：层序遍历，就是图论中的广度优先遍历，只不过我们应用在二叉树上。我们需要借助一个辅助数据结构即队列来实现，队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，而用栈先进后出适合模拟深度优先遍历也就是递归的逻辑。

class Solution {
public:
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue que;
        vector> result;
        if(root) que.push(root);
        while(!que.empty()){
            int size=que.size();
            vector 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;
    }
};

226.翻转二叉树

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思路：首先确定我们应该用哪种遍历方式，有两大类遍历方式，递归和非递归，递归里又有前中后序。本题用前序遍历和后序遍历比较合适。我们交换的是指针，不是数值。

前序遍历：

class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {//确定函数的返回值和参数
        //确定终止条件
        if(root==NULL) return root;
        //确定单层递归的逻辑
        swap(root->left,root->right);
        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        return root;
    }
};

后序遍历：

class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {//确定函数的返回值和参数
        //确定终止条件
        if(root==NULL) return root;
        //确定单层递归的逻辑
        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        swap(root->left,root->right);
        return root;
    }
};

注意，最后还是返回root，进入递归函数后root就不是真正的root了，相当于在主函数里，root没有改变过，所以最后还可以返回root。

101.对称二叉树

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思路：

1、确定递归函数的参数和返回值：我们要比较的是根节点的两颗子树是否可以相互反转，进而判断这棵树是不是对称树，所以要比较的是两棵树，参数自然也是左子树节点和右子树节点。

根据题目描述，返回值应该是bool类型。

2、确定终止条件，左空右不空，左不空右空，左右值不相等都停止递归向上返回false，左空右空也停止递归，但返回true。剩下的就是左右不为空，且数值相等的情况。

3、单层递归的逻辑：就是处理左右不为空，数值相等的情况。

比较二叉树外侧是否对称，传入左节点的左孩子，右节点的右孩子。

比较二叉树内侧是否对称，传入左节点的右孩子，右孩子的左孩子。

如果外侧和内侧都对称就返回true，否则返回false。

class Solution {
public:
    bool compare(TreeNode* left,TreeNode* right){//确定递归函数参数和返回值
        //确定终止条件
        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;//节点为空都已经判断完了，不用担心操作空指针//这里很巧妙，左右都为空，也是终止条件，但返回true
        //刚刚没有用else，而是用else if，因为我们把以上情况都排除以后剩下的就是左右节点都不为空，且数值相同的情况
        //进入单层递归的逻辑
        bool outside=compare(left->left,right->right);//比较外侧
        bool inside=compare(left->right,right->left);//比较内侧
        bool result=outside&&inside;
        return result;
    }
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return true;
        return compare(root->left,root->right);
    }
};