#Java #二叉树层次遍历 #反转二叉树
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二叉树的层次遍历很好理解:
就是从根结点一层一层地往下遍历(同一层,从左到右):
迭代的方式很好理解:就是依次入队出队。
但是判断条件怎么写?
最需要解决的就是,要把节点依次入队,那要怎么记录这些节点,防止它们丢失。
第一步把根节点先入队,这时候要想让它的左孩子和右孩子入队(如上图),就要在A出队的时候,记录它。
关键的就是在一个节点出队的时候,记录该节点,就能找到它的左右孩子。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List> res = new ArrayList<>();
public List> levelOrder(TreeNode root) {
if(root == null){
return res;
}
//模拟成一个队列
//从根节点开始,依次入队(从左到右)
Queue queue = new LinkedList<>(); //创建一个队列
//根节点先入队
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int len = queue.size();
List list = new ArrayList<>();
while(len>0){
//记录出队的节点
TreeNode node = queue.poll();
list.add(node.val);
if(node.left!=null){
//左孩子入队
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
//右孩子入队
queue.offer(node.right);
}
len--;
}
res.add(list);
}
return res;
}
}
用两个while循环,主要是为了满足结果形式,保证每个结果都保存在一个新的集合中。
不然就是这样的(结果不能反映出是层次遍历):
先使用DFS迭代遍历练习以下题目:
给你二叉树的根节点 root
,返回其节点值 自底向上的层序遍历 。 (即按从叶子节点所在层到根节点所在的层,逐层从左向右遍历)
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
List> res = new LinkedList<>();
public List> levelOrderBottom(TreeNode root) {
Queue que = new LinkedList<>();
if(root == null){
return res;
}
//先把根节点入队
que.offer(root);
while(!que.isEmpty()){
List list = new ArrayList<>();
int size = que.size();
//每一层入队出队
for(int i =0;i
思路相同,只是用了链表的翻转。
给定一个二叉树的 根节点 root
,想象自己站在它的右侧,按照从顶部到底部的顺序,返回从右侧所能看到的节点值。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List rightSideView(TreeNode root) {
List list = new ArrayList<>();
Deque que = new LinkedList<>();
if (root == null) {
return list;
}
que.offer(root);
while (!que.isEmpty()) {
int levelSize = que.size();
for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
TreeNode node = que.poll();
if (node.left != null) {
que.offer(node.left);
}
if (node.right != null) {
que.offer(node.right);
}
//就多一步:
//只要最右边的:
if (i == levelSize - 1) {
list.add(node.val);
}
}
}
return list;
}
}
这道题就关键的一步:只把最右边的放到结果中!
给定一个非空二叉树的根节点 root
, 以数组的形式返回每一层节点的平均值。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List averageOfLevels(TreeNode root) {
List list = new ArrayList<>();
Queue que = new LinkedList<>();
if(root==null){
return list;
}
que.offer(root);
while(!que.isEmpty()){
int size = que.size();
Double sum =0.0;
for(int i =0 ;i
一层一层计算 !
给定一个 N 叉树,返回其节点值的层序遍历。 (即从左到右,逐层遍历)。
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public int val;
public List children;
public Node() {}
public Node(int _val) {
val = _val;
}
public Node(int _val, List _children) {
val = _val;
children = _children;
}
};
*/
class Solution {
public List> levelOrder(Node root) {
if (root == null) {
return new ArrayList>();
}
List> ans = new ArrayList>();
Queue queue = new ArrayDeque();
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()) {
int cnt = queue.size();
List level = new ArrayList();
for (int i = 0; i < cnt; ++i) {
Node cur = queue.poll();
level.add(cur.val);
for (Node child : cur.children) {
queue.offer(child);
}
}
ans.add(level);
}
return ans;
}
}
您需要在二叉树的每一行中找到最大的值。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List largestValues(TreeNode root) {
if(root == null){
return Collections.emptyList();
}
List result = new ArrayList();
Queue queue = new LinkedList();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int max = Integer.MIN_VALUE;
for(int i = queue.size(); i > 0; i--){
TreeNode node = queue.poll();
max = Math.max(max, node.val);
if(node.left != null) queue.offer(node.left);
if(node.right != null) queue.offer(node.right);
}
result.add(max);
}
return result;
}
}
给定一个二叉树 root
,返回其最大深度。
二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。
class Solution {
public int maxDepth(TreeNode root) {
if (root == null) return 0;
//先创建一个队列
Queue que = new LinkedList<>();
//利用层次遍历
//加入节点
que.offer(root);
int deep =0;
while(!que.isEmpty()){
int len = que.size();
while(len>0){
TreeNode node = que.poll();
if(node.left!=null) que.offer(node.left);
if(node.right!=null) que.offer(node.right);
len--;
}
deep++;
}
return deep;
}
}
给定一个二叉树,找出其最小深度。
最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public int minDepth(TreeNode root) {
Queue que = new LinkedList<>();
if(root == null){
return 0;
}
que.offer(root);
int deep=0;
while(!que.isEmpty()){
int size = que.size();
deep++;
for(int i =0;i
利用层序遍历快速刷完了这几道题,发现基本都是一个模板,只是根据每一个题的要求作出一些改变,大体上还是一模一样的。
体会:在外层while中执行的就是当前位置要做的事情,而内层的for循环/while循环,就为下一层做好准备,而size则是控制每层中的节点。
翻转一棵二叉树。
力扣示例:
这道题用递归来写:
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
//利用递归
//递归出口:
if(root == null){
return null;
}
invertTree(root.left);
invertTree(root.right);
swap(root);
return root;
}
//交换的方法
public void swap(TreeNode root){
TreeNode temp = root.left;
root.left = root.right;
root.right = temp;
}
}
代码很简单,但是要深刻理解递归!
1.递归的出口
2.方法的返回值
当 root 为 null 时,递归的出口就是返回 null。这是因为在二叉树的递归操作中,每个递归步骤都涉及到对左右子树的处理,而 null 表示一个空节点或者叶子节点的空子树。
在这个具体的情境中,当 invertTree 方法递归到叶子节点的左右子树时,这些子树是空的,因此将它们反转后仍然为空。返回 null 可以告诉上一级递归调用,这个空节点的左右子树已经反转完成。
return root, 是为了在递归结束后返回整个树反转后的根节点。
再来练习一道:
给定一个二叉树,检查它是否是镜像对称的。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
if(root == null){
return true;
}
return dfs(root.left,root.right);
}
boolean dfs(TreeNode left , TreeNode right){
//递归结束条件:
//左右子树都为空
if(left == null && right ==null){
return true;
}
//左右节点有一个为空
if(left == null || right == null){
return false;
}
//左右节点的值不相等
if(left.val != right.val){
return false;
}
return dfs(left.left,right.right) && dfs(left.right,right.left);
}
}
这些都是比较简单的递归,思想主要是抓住:
方法的返回值
递归的终止条件
确定递归的单层逻辑
在代码随想录中有对这三部曲的详细概括!即时Review~~~~
我自光芒万丈,
何须他人半点光!
Fighting!