Java二叉题目练习
相同的树
二叉树的题目大多数时候就可以采用递归 的方法写
因为二叉树是由根左子树和右子树组成，每一棵左子树和右子树又可以被看成一颗完整的树，因此大事化小，小事化了
目的：就是判断两个树是完全相同
思路：采用递归的方法，因为在二叉树中树是由根、左子树和右子树组成，每一个左子树和右子树又可以被看成一颗完整的树，因此这里重要的是找好递归的截止条件就行
java
class Solution {
public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
//都为空的话就返回true
if(p==null&&q==null){
return true;
}
//一个为空，一个不为空的话就返回false
if(p==null&&q!=null||p!=null&&q==null){
return false;
}
//值不相同返回false
if(p.val!=q.val){
return false;
}
//两个不为空且值相同的话就继续递归
return isSameTree(p.left,q.left)&&isSameTree(p.right,q.right);
}
}
对称二叉树
java
class Solution {
public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
//为空的话就返回true
if(root==null){
return true;
}
//利用判断是否相同的方法
return isSymmetrichild(root.left,root.right);
}
public boolean isSymmetrichild(TreeNode left,TreeNode right){
if(left==null&&right!=null||left!=null&&right==null){
return false;
}
if(left==null&&right==null){
return true;
}
if(left.val!=right.val){
return false;
}
return isSymmetrichild(left.left,right.right)&&isSymmetrichild(left.right,right.left);
}
}平衡二叉树
目的：一棵树左右深度差不大于1就是平衡二叉树
这里从底到顶 进行向上返回
思路：函数Height(root)来求其左子树和右子树深度差
返回值：如果其深度差<=1：返回当前深度，
如果深度差>1就返回-1
中止条件：root为空时候，说明找完了，返回当前高度为0
左子树/右子树深度为-1，或者深度差>1就返回-1，说明不是平衡二叉树
java
class Solution {
public boolean isBalanced(TreeNode root) {
if(root==null){
return true;
}
return Height(root)!=-1;
}
//求树的深度差
public int Height(TreeNode root){
if(root==null){
return 0;
}
//求出左子树和右子树
int left = Height(root.left);
if(left<0){
return -1;
}
int right = Height(root.right);
if(right<0){
return -1;
}
if(left>=0&&right>=0&&Math.abs(left-right)<=1){
return left>right? left+1:right+1;
}else{
return -1;
}
}
}
c
如果这里不是平衡二叉树，Height函数返回-1，如果是就返回其长度
所有子在isBalanced,只要判断其返回是否是-1就行
二叉树的最近公共祖先
目的：就是一棵二叉树中的两个节点p和q，找这两个节点最近相同的公共祖先
思路：就是在root树的左子树和右子树中找p和q,注意每一颗左子树和右子树又分别是一颗完整的树
截止 ：找到节点或者root为null
返回值 ：如果left和right都不为null，那他们的祖先就是root节点如果left != null ，返回left节点
如果right != null，返回right节点
java
class Solution {
public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
//1.判断是否为空
if(root==null){
return null;
}
//2.是否找到p或者q
if(root==q||root == p){
return root;
}
//3.递归左子树和右子树进行判断
TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
if(left!=null&&right!=null){
return root;
}else if(left!=null){
return left;
}else{
return right;
}
}
}二叉树的层序遍历
目的：就是层序输出从上到下每一层的节点，这里返回List<List< Integer >>这个二维列表
思路：二维链表就是由许多一维列表组成，确定每一行的一维链表放入二维链表中就行
这里使用Queue队列来完成存放，知道队列先入先出的原则
1.先把root节点放入队列中
2.求出队列长度，确定每一行要出多少数放入一维队列中，出队列
3.判断这个出去的节点左右子树是否为空，不为空的入队列
4.最后将一链表表放入二维链表中
5.当对列为空的时候就结束了
c
注意每次出队列的时候要计算其此时队列长度，这个长度就代表自己这一次要出队列元素个数
c
class Solution {
public levelOrder(TreeNode root) {
//将其层序遍历分开行就行
List<List<Integer>> ret = new ArrayList();
if(root==null){
return ret;
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//先把头节点放进去
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()){
List<Integer> curRow = new ArrayList();
//求队列长度确定出多少队列元素
int size = queue.size();
while(size!=0){
//出队列
TreeNode cur = queue.poll();
curRow.add(cur.val);
//判断出栈的这个左子树和右子树是否为空
if(cur.left!=null){
queue.offer(cur.left);
}
if(cur.right!=null){
queue.offer(cur.right);
}
size--;
}
ret.add(curRow);
}
return ret;
}
}二叉树层序遍历 ||
目的：从下到上层序遍历
思路：和上面从上到下的层序遍历思路一样，就是最后一步的将一位链表放入二维链表中采用头插法，这样就会将其反过来了
java
class Solution {
public levelOrder(TreeNode root) {
//将其层序遍历分开行就行
List<List<Integer>> ret = new ArrayList();
if(root==null){
return ret;
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//先把头节点放进去
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()){
List<Integer> curRow = new ArrayList();
int size = queue.size();
while(size!=0){
//出队列
TreeNode cur = queue.poll();
curRow.add(cur.val);
//判断出栈的这个左子树和右子树是否为空
if(cur.left!=null){
queue.offer(cur.left);
}
if(cur.right!=null){
queue.offer(cur.right);
}
size--;
}
ret.add(curRow);
}
return ret;
}
}二叉树遍历
目的：就是给你一个前序遍历字符串(由字母和'#'构成)，' # '表示的是空格，并中序打印
思路：1.先输入一个字符串
2.创建这棵树
3.中序遍历打印
已知先序遍历：根-》左子树-》右子树
中序遍历：左子树-》根-》右子树
c
这里注意要先写构造树的类，这里创建树采用递归
因为每一棵树的左子树和右子树分别可以看成一颗完整的树
这里再递归的时候，每个节点的左子树和右子树回递归，回归的时候回将回归这两个节点链接起来
java
import java.util.Scanner;
//树的构造方法类
class TreeNode{
public char val;
public TreeNode left;
public TreeNode right;
//构造方法给其val赋值
public TreeNode(char val){
this.val = val;
}
}
// 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);
// 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
while (in.hasNextLine()) { // 注意 while 处理多个 case
//1.输入字符串
String str = in.nextLine();
//2.构建二叉树
TreeNode root = creatTree(str);
//3.中序遍历打印二叉树
inorder(root);
}
}
//确定遍历到那个字符
public static int i = 0;
public static TreeNode creatTree(String str){
char ch = str.charAt(i);
TreeNode root = null;
if(ch!='#'){
//将这个放入树中
root = new TreeNode(ch);
i++;//指向下一个
root.left = creatTree(str);
root.right = creatTree(str);
}else{
i++;
}
return root;
}
//打印
public static void inorder(TreeNode root){
if(root == null){
return;
}
inorder(root.left);
System.out.print(root.val+" ");
inorder(root.right);
}
}