力扣第617题 合并二叉树 c++ 前中后序 完成 附加迭代版本
题目
617. 合并二叉树
简单
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树 深度优先搜索 广度优先搜索 二叉树
给你两棵二叉树： root1 和 root2 。
想象一下，当你将其中一棵覆盖到另一棵之上时，两棵树上的一些节点将会重叠（而另一些不会）。你需要将这两棵树合并成一棵新二叉树。合并的规则是：如果两个节点重叠，那么将这两个节点的值相加作为合并后节点的新值；否则，不为 null 的节点将直接作为新二叉树的节点。
返回合并后的二叉树。
注意: 合并过程必须从两个树的根节点开始。
示例 1：
输入：root1 = [1,3,2,5], root2 = [2,1,3,null,4,null,7] 输出：[3,4,5,5,4,null,7]
示例 2：
输入：root1 = [1], root2 = [1,2] 输出：[2,2]
提示：
- 两棵树中的节点数目在范围
[0, 2000]内 -104 <= Node.val <= 104
思路和解题方法
- 如果两棵树都为空，返回 null。
- 如果其中一棵树为空，返回另一棵树。
- 如果两棵树根节点的值相同，将它们的值相加作为新树的根节点，同时将两棵树的左子树和右子树分别递归处理并合并。
- 如果两棵树根节点的值不同，将它们的值中不为 null 的一个作为新树的根节点，同时将不为 null 的一个树的左子树和右子树分别递归处理并合并，将另一棵树的左子树和右子树分别作为新树的左子树和右子树。
复杂度
时间复杂度:
O(min(m,n))
该算法，时间复杂度为 O(min(m,n))，其中 m 和 n 分别为两棵二叉树的节点数。这是因为每个节点最多只会被访问一次，因此总共遍历的节点数不会超过两棵树中节点个数的较小值。
空间复杂度
O(min(m,n)) 或 O(logm)（或 O(logn)，如果两棵树的深度相同）
空间复杂度，递归调用 mergeTrees 函数时可能会使用 O(min(m,n)) 的栈空间，因为每次递归都只处理其中一棵树的子树，因此栈的最大深度就是较小的子树的最大深度。如果两棵树的深度相同，则使用 O(logm) 或 O(logn) 的栈空间，取决于树的深度。此外，在返回合并后树的时候，需要分配 O(1) 的额外空间来存储新的树节点。
c++ 代码
前序
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
if (t1 == NULL) return t2; // 如果 t1 为空，合并之后就应该是 t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果 t2 为空，合并之后就应该是 t1
t1->val += t2->val; // 将 t1 的值加上 t2 的值，作为新树合并后的根节点的值
t1->left = mergeTrees(t1->left, t2->left); // 合并 t1 和 t2 的左子树，递归调用 mergeTrees 函数
t1->right = mergeTrees(t1->right, t2->right); // 合并 t1 和 t2 的右子树，递归调用 mergeTrees 函数
return t1; // 返回合并后的树
}
};中序
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1
t1->left = mergeTrees(t1->left, t2->left); // 递归合并t1和t2的左子树
t1->val += t2->val; // 将t1的值加上t2的值，作为新树合并后的根节点的值
t1->right = mergeTrees(t1->right, t2->right); // 递归合并t1和t2的右子树
return t1; // 返回合并后的树
}
};
后序
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1
t1->left = mergeTrees(t1->left, t2->left); // 递归合并t1和t2的左子树
t1->right = mergeTrees(t1->right, t2->right); // 递归合并t1和t2的右子树
t1->val += t2->val; // 将t1的值加上t2的值，作为新树合并后的根节点的值
return t1; // 返回合并后的树
}
};
定义新二叉树节点
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1
// 创建一个新的节点，不修改原有两个树的结构
TreeNode* root = new TreeNode(0);
root->val = t1->val + t2->val; // 将t1和t2对应节点的值相加，赋值给新节点的值
root->left = mergeTrees(t1->left, t2->left); // 递归合并t1和t2的左子树
root->right = mergeTrees(t1->right, t2->right); // 递归合并t1和t2的右子树
return root; // 返回合并后的树
}
};
迭代版本
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
if (t1 == NULL) return t2; // 如果t1为空，合并之后就应该是t2
if (t2 == NULL) return t1; // 如果t2为空，合并之后就应该是t1
queue que;
que.push(t1);
que.push(t2);
while(!que.empty()) {
TreeNode* node1 = que.front(); que.pop();
TreeNode* node2 = que.front(); que.pop();
// 此时两个节点一定不为空，val相加
node1->val += node2->val;
// 如果两棵树左节点都不为空，加入队列
if (node1->left != NULL && node2->left != NULL) {
que.push(node1->left);
que.push(node2->left);
}
// 如果两棵树右节点都不为空，加入队列
if (node1->right != NULL && node2->right != NULL) {
que.push(node1->right);
que.push(node2->right);
}
// 当t1的左节点为空，t2左节点不为空，就赋值过去
if (node1->left == NULL && node2->left != NULL) {
node1->left = node2->left;
}
// 当t1的右节点为空，t2右节点不为空，就赋值过去
if (node1->right == NULL && node2->right != NULL) {
node1->right = node2->right;
}
}
return t1;
}
};
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