代码随想录算法训练营第十五天|102 二叉树的层序遍历、226 翻转二叉树、101 对称二叉树

102 二叉树的层序遍历

回顾一下二叉树的遍历方式。二叉树有两种遍历方式：

• 深度优先遍历
• 广度优先遍历

深度优先遍历和广度优先遍历的结果是截然不同的。

深度优先遍历则包括三种

• 前序遍历
• 中序遍历
• 后序遍历

前、中、后序三种遍历则有两种不同的实现方式：一种是递归法、一种是迭代法。其中迭代法是使用栈这种数据结构来进行迭代。

广度优先遍历则包括一种：

• 层序遍历

层序遍历也有两种不同的实现方式：一种是递归法，一种是迭代法。其中迭代法是使用队列这种数据结构。

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        if (root != NULL) que.push(root);
        vector<vector<int>> result;
        while (!que.empty()) {
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            // 这里一定要使用固定大小size，不要使用que.size()，因为que.size是不断变化的
            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;
    }
};

在解析中也给出了递归的解法，如下所示：

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

226 翻转二叉树

题目链接：翻转二叉树

思路

这个题目首先要明白的是翻转的是节点的指针，而不是节点的数值，和链表翻转一样。采用前序遍历的方法（中左右），来交换指针。

class Solution {
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
       if(root == nullptr) return root;
       swap(root->left, root->right); // 中
       invertTree(root->left);   // 左
       invertTree(root->right); // 右
       return root;
    }
};

101 对称二叉树

题目链接：对称二叉树

思路

递归解法

class Solution {
public:
    bool compare(TreeNode* left, TreeNode* right) {
        // 首先排除空节点的情况
        if (left == NULL && right != NULL) return false;
        else if (left != NULL && right == NULL) return false;
        else if (left == NULL && right == NULL) return true;
        // 排除了空节点，再排除数值不相同的情况
        else if (left->val != right->val) return false;

        // 此时就是：左右节点都不为空，且数值相同的情况
        // 此时才做递归，做下一层的判断
        bool outside = compare(left->left, right->right);   // 左子树：左、 右子树：右
        bool inside = compare(left->right, right->left);    // 左子树：右、 右子树：左
        bool isSame = outside && inside;                    // 左子树：中、 右子树：中 （逻辑处理）
        return isSame;

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