LeetCode之二叉树

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最近数据结构学到二叉树，就刷了刷力扣，写这篇文章也是辅助记忆。

103二叉树锯齿形遍历

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要解出本道题，首先要会层次遍历。层次遍历我们都知道用一个队列去实现就行。但是力扣这里的输出时一个二维的vector，每一层的值在不同的列表里面。这里是一个难点。这个锯齿形遍历无非加一个判断本层是奇数还是偶数层，然后用内置的revers函数处理一下就可。

代码:

class Solution {
public:
    vector> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
        vector> ret; // 存储结果的二维向量
        queue dq; // 辅助队列用于层序遍历
        if (root == nullptr) {
            return ret; // 如果根节点为空，直接返回空结果
        }
        dq.push(root); // 将根节点入队
        int level = 1; // 层级标志，初始为1
        while (!dq.empty()) {
            int size = dq.size(); // 当前层的节点数
            vector tmp; // 临时向量存储当前层的节点值
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode* node = dq.front(); // 取出队首节点
                dq.pop(); // 出队
                tmp.push_back(node->val); // 将节点值存入临时向量
                if (node->left != nullptr) {
                    dq.push(node->left); // 左子节点入队
                }
                if (node->right != nullptr) {
                    dq.push(node->right); // 右子节点入队
                }
            }
            if (level % 2 == 0) {
                reverse(tmp.begin(), tmp.end()); // 如果是偶数层级，将临时向量反转
            }
            ret.push_back(tmp); // 将当前层的节点值向量存入结果向量
            level++; // 层级标志自增
        }
        return ret; // 返回结果向量
    }
};

103对称二叉树

判断对称二叉树可以在判断完全相同的二叉树的基础上面进行。只是递归的时候变成了left->right ,rigth->left这种.

利用递归解决代码:

class Solution {
public:
    // 判断两个节点是否镜像对称
    bool isMirror(TreeNode* left, TreeNode* right) {
        if (left == nullptr && right == nullptr) {
            return true; // 如果两个节点都为空，则它们镜像对称
        } else if (left == nullptr || right == nullptr) {
            return false; // 如果其中一个节点为空，则它们不镜像对称
        } else {
            // 判断当前节点的值相等，并且左子树的左子节点与右子树的右子节点镜像对称，
            // 左子树的右子节点与右子树的左子节点镜像对称
            return (left->val == right->val) && isMirror(left->left, right->right) && isMirror(left->right, right->left);
        }
    }

    // 判断二叉树是否对称
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if (root == nullptr) {
            return true; // 如果根节点为空，则认为是对称的
        }
        return isMirror(root->left, root->right); // 判断根节点的左子树和右子树是否镜像对称
    }
};

在isMirror函数中，如果两个节点都为空，则它们镜像对称；如果其中一个节点为空，则它们不镜像对称；否则，判断当前节点的值相等，并且左子树的左子节点与右子树的右子节点镜像对称，左子树的右子节点与右子树的左子节点镜像对称

由前序遍历与中序遍历得到树

这是一个非常经典的问题，这里我给出一个我觉得很容易理解的代码:

class Solution {
public:
    // 通过前序遍历和中序遍历构建二叉树的递归函数
    TreeNode* build(vector& preorder, int l1, int r1, vector& inorder, int l2, int r2) {
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[l1]); // 创建当前子树的根节点
        int i = l2;
        while (inorder[i] != root->val) {
            i++; // 在中序遍历中找到根节点的位置
        }
        int Llen = i - l2; // 计算左子树的长度
        int Rlen = r2 - i; // 计算右子树的长度

        if (Llen <= 0) {
            root->left = nullptr; // 如果左子树长度小于等于0，说明左子树为空
        } else {
            // 递归构建左子树，左子树的前序遍历范围为[l1+1, l1+Llen]，中序遍历范围为[l2, i-1]
            root->left = build(preorder, l1 + 1, l1 + Llen, inorder, l2, i - 1);
        }

        if (Rlen <= 0) {
            root->right = nullptr; // 如果右子树长度小于等于0，说明右子树为空
        } else {
            // 递归构建右子树，右子树的前序遍历范围为[l1+Llen+1, r1]，中序遍历范围为[i+1, r2]
            root->right = build(preorder, l1 + Llen + 1, r1, inorder, i + 1, r2);
        }

        return root; // 返回当前子树的根节点
    }

    // 构建二叉树
    TreeNode* buildTree(vector& preorder, vector& inorder) {
        int n = preorder.size(); // 前序遍历序列的长度
        int m = inorder.size(); // 中序遍历序列的长度
        TreeNode* root;
        root = build(preorder, 0, n - 1, inorder, 0, m - 1); // 调用递归函数构建二叉树
        return root; // 返回根节点
    }
};

考虑一下，如果要求的是从后序遍历和中序遍历得到树呢？上述代码该如何变化呢？

这里也贴上代码:

class Solution {
public:
    TreeNode* build(vector& inorder, int l1, int r1, vector& postorder, int l2, int r2)
    {
        if (l1 > r1 || l2 > r2)
            return nullptr;

        TreeNode* root = new TreeNode(postorder[r2]);
        int i = l1;
        while (inorder[i] != root->val)
            i++;

        int Llen = i - l1;
        int Rlen = r1 - i;

        root->left = build(inorder, l1, i - 1, postorder, l2, l2 + Llen - 1);
        root->right = build(inorder, i + 1, r1, postorder, l2 + Llen, r2 - 1);

        return root;
    }

    TreeNode* buildTree(vector& inorder, vector& postorder) {
        int n = inorder.size();
        int m = postorder.size();
        TreeNode* root;
        root = build(inorder, 0, n - 1, postorder, 0, m - 1);
        return root;
    }
};

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