代码随想录算法训练营（JAVA）| 第六章 二叉树 part02

今日任务

力扣 102. 二叉树的层序遍历， 226. 翻转二叉树， 101. 对称二叉树

题目 ：102. 二叉树的层序遍历

思路

看到层序遍历 很快啊 就直接想到了 BFS 用队列去做

层序遍历一个二叉树。就是从左到右一层一层的去遍历二叉树。这种遍历的方式和我们之前讲过的都不太一样。

需要借用一个辅助数据结构即队列来实现，队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，而用栈先进后出适合模拟深度优先遍历也就是递归的逻辑。

而这种层序遍历方式就是图论中的广度优先遍历，只不过我们应用在二叉树上。

题解

class Solution {
    List<List<Integer>> ret = new ArrayList<List<Integer>>();

    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        check(root);
        return ret;
    }

    public void check(TreeNode node) {
        if (node == null) return;
        Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
        que.offer(node);

        while (!que.isEmpty()) {
            List<Integer> itemList = new ArrayList<>();

            int len = que.size();

            while (len-- > 0) {
                TreeNode tempNode = que.poll();
                itemList.add(tempNode.val);

                if (tempNode.left != null) que.offer(tempNode.left);
                if (tempNode.right != null) que.offer(tempNode.right);
            }
            ret.add(itemList);
        }
    }
}

题目 ：226. 翻转二叉树

思路

翻转二叉树不是翻转的val而是指针

DFS递归

注意只要把每一个节点的左右孩子翻转一下，就可以达到整体翻转的效果

这道题目使用前序遍历和后序遍历都可以，唯独中序遍历不方便，因为中序遍历会把某些节点的左右孩子翻转了两次！建议拿纸画一画，就理解了

题解

DFS

中序不行，因为先左孩子交换孩子，再根交换孩子（做完后，右孩子已经变成了原来的左孩子），再右孩子交换孩子（此时其实是对原来的左孩子做交换）

class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if (root == null) return null;
        Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
        que.offer(root);
        while (!que.isEmpty()) {
            int len = que.size();

            while (len-- > 0) {
                TreeNode tempNode = que.poll();
                swap(tempNode);
                if (tempNode.left != null) que.offer(tempNode.left);
                if (tempNode.right != null) que.offer(tempNode.right);
            }
        }
        return root;

    }

    private void swap(TreeNode node) {
        TreeNode temp = node.left;
        node.left = node.right;
        node.right = temp;
    }
}

BFS

class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if (root == null) return null;
        Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
        que.offer(root);
        while (!que.isEmpty()) {
            int len = que.size();
            while (len-- > 0) {
                TreeNode tempNode = que.poll();
                swap(tempNode);
                if (tempNode.left != null) que.offer(tempNode.left);
                if (tempNode.right != null) que.offer(tempNode.right);
            }
        }
        return root;
    }

    private void swap(TreeNode node) {
        TreeNode tempNode = node.left;
        node.left = node.right;
        node.right = tempNode;
    }
}

题目 ：101. 对称二叉树

思路

首先想清楚，判断对称二叉树要比较的是哪两个节点，要比较的可不是左右节点！

对于二叉树是否对称，要比较的是根节点的左子树与右子树是不是相互翻转的，理解这一点就知道了其实我们要比较的是两个树（这两个树是根节点的左右子树），所以在递归遍历的过程中，也是要同时遍历两棵树。

那么如何比较呢？

比较的是两个子树的里侧和外侧的元素是否相等。

那么遍历的顺序应该是什么样的呢？

本题遍历只能是"后序遍历"，因为我们要通过递归函数的返回值来判断两个子树的内侧节点和外侧节点是否相等。

正是因为要遍历两棵树而且要比较内侧和外侧节点，所以准确的来说是一个树的遍历顺序是左右中，一个树的遍历顺序是右左中。

但都可以理解算是后序遍历，尽管已经不是严格上在一个树上进行遍历的后序遍历了。

题解

class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        return compare(root.left, root.right);
    }

    private boolean compare(TreeNode left, TreeNode right) {
        if (left != null && right == null) return false;
        if (left == null && right != null) return false;
        if (left == null && right == null) return true;
        if (left.val != right.val) return false;

        boolean outSide = compare(left.left, right.right);
        boolean inSide = compare(left.right, right.left);
        return outSide && inSide;
    }
}