Day13- 二叉树part02

一、二叉树的层序遍历

题目一：102. 二叉树的层序遍历

102. 二叉树的层序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

实现二叉树的层序遍历通常使用队列（Queue）来辅助进行。

在这个实现中：

1. 首先检查根节点是否为空。如果是，直接返回空结果。

2. 使用一个队列来存储每一层的节点。

3. 对于队列中的每个节点，将其子节点（如果存在）添加到队列的末尾。

4. 对于每一层，一直处理直到队列为空。

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=102 lang=cpp
 *
 * [102] 二叉树的层序遍历
 */

// @lc code=start
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector> result;
        if (root == nullptr) {
            return result;
        }

        queue q;
        q.push(root);

        while (!q.empty()) {
            int size = q.size();
            vector currentLevel;

            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode* currentNode = q.front();
                q.pop();
                currentLevel.push_back(currentNode->val);

                if (currentNode->left != nullptr) {
                    q.push(currentNode->left);
                }
                if (currentNode->right != nullptr) {
                    q.push(currentNode->right);
                }
            }

            result.push_back(currentLevel);
        }

        return result;
    }
};
// @lc code=end

二、翻转二叉树

题目一：226. 翻转二叉树

226. 翻转二叉树

给你一棵二叉树的根节点 root ，翻转这棵二叉树，并返回其根节点。

在这个函数中：

1. 检查当前节点是否为nullptr。如果是，则直接返回nullptr。

2. 交换当前节点的左右子树。

3. 递归地对左右子树调用invertTree函数。

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=226 lang=cpp
 *
 * [226] 翻转二叉树
 */

// @lc code=start
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
        if (root == nullptr) {
            return nullptr;
        }

        TreeNode* temp = root->left;
        root->left = root->right;
        root->right = temp;

        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);

        return root;
    }
};
// @lc code=end

三、对称二叉树

题目一：101. 对称二叉树

101. 对称二叉树

给你一个二叉树的根节点 root ， 检查它是否轴对称。

1. isSymmetric 函数检查是否给定的树是对称的。它调用 isMirror 函数来比较树的左子树和右子树。

2. isMirror 函数递归地检查两个子树是否是彼此的镜像。它首先检查两个节点的值是否相等，然后递归地比较左子树的左子节点与右子树的右子节点，以及左子树的右子节点与右子树的左子节点。

3. 如果在任何时候，左子树和右子树不是彼此的镜像，函数将返回 false。只有当所有对应的子树都是彼此的镜像时，它才返回 true。

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=101 lang=cpp
 *
 * [101] 对称二叉树
 */

// @lc code=start
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool isSymmetric(TreeNode* root) {
        if (root == nullptr) return true;
        return isMirror(root->left, root->right);
    }

private:
    bool isMirror(TreeNode* left, TreeNode* right) {
        if (left == nullptr && right == nullptr) return true;
        if (left == nullptr || right == nullptr) return false;
        if (left->val != right->val) return false;
        return isMirror(left->left, right->right) && isMirror(left->right, right->left);
    }
};
// @lc code=end