【代码随想录】算法训练营 第十五天 第六章 二叉树 Part 2

102. 二叉树的层序遍历

层序遍历，就是一层一层地遍历二叉树，最常见的就是从上到下，从左到右来遍历，遍历的方法依然有两种，第一种是借助队列，第二种则是递归，都算是很简单、很容易理解的方法，下面来分别介绍一下。

队列法

使用队列法讲究的就是一个简单粗暴，顺着做下去就行了。

首先要定义一个队列，这个队列的元素都得是二叉树结点，因为它是用来暂存二叉树的一层的。先是把根结点入队，当然如果连根结点都没有的话，就直接返回空数组了（要返回的是保存各层元素的二维数组，用vector容器实现）；

接着就用vector定义一个保存遍历下来的元素的二维数组，作为result来最终返回答案；

现在就开始遍历了，我们用的是while循环，当队列为空时停止，在一轮循环中，队列存的是这层要遍历的结点，所以先定义一个size来保存未经遍历的层结点数，因为下面我们在遍历一个结点后就要把它出队，以便于存入下一层的结点；

遍历中，使用一个一维数组保存元素值，然后就把这个结点的左右子结点依次入队，因为是队列，就不用像栈那样反着来。每层遍历结束后，就把遍历得到的元素数组push进result二维数组里。

具体代码如下：

class Solution {
public:
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue que;
        vector> result;
        if (root != NULL) que.push(root);
        while (!que.empty()) {
            int size = que.size();
            vector vec;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                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;
    }
};

递归法

这个不用掌握，了解一下即可。但是下面的两道还是优先使用递归来做。

class Solution {
public:
    void order(TreeNode* cur, vector>& result, int depth) {
        if (cur == nullptr) return;
        if (result.size() == depth) result.push_back(vector());
        result[depth].push_back(cur->val);
        order(cur->left, result,depth + 1);
        order(cur->right, result, depth + 1);
    }
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector> result;
        int depth = 0;
        order(root, result, depth);
        return result;
    }
};

226. 翻转二叉树

题目

思路

看到翻转，你可能会先想到一层一层地将结点翻转，但其实不用这么复杂，稍微观察一下就知道，只需要翻转每个结点的两个子结点即可，所以这里就可以用递归遍历的方法来做，先对调两个子结点，再遍历子结点，最后返回根结点即可。

盲区

随想录刷到这里才知道，swap函数还可以用来对调两个二叉树结点，长知识了：

swap(root->left, root->right);

代码

class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
        if (root == NULL) return root;
        swap(root->left, root->right);
        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        return root;
    }
};

101. 对称二叉树

题目

思路

还是用递归来做，每次递归判断对称的两个结点，若其中一个为空则返回false，两个都为空则返回true，接着都是不为空的，此时就判断两个结点值是否相等，不相等就返回false，否则就接着往下递归，先递归判断左边的左孩子和右边的右孩子，再递归判断左边的右孩子和右边的左孩子，这样就是对称位置的结点来判断是否相等了，将判断结果分别赋值给一个布尔变量，两个布尔变量都为true时就返回true。

代码

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