代码随想录算法训练营第十五天 | 层序遍历 10，226.翻转二叉树，101.对称二叉树 2
2024-05-15 19:25:58
代码随想录算法训练营第十五天 | 层序遍历 10，226.翻转二叉树，101.对称二叉树 2
1.1 层序遍历 10
1.1.1 102.二叉树的层序遍历
思路：
- 通过队列实现
class Solution {public:vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<vector<int>> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();vector<int> cur;for(int i = 1; i <= size; ++i){TreeNode* node = q.front();q.pop();cur.push_back(node->val);if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}res.push_back(cur);}return res;}
};
1.1.2 二叉树的层次遍历 II
思路：
- 结果翻转一下
class Solution {public:vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<vector<int>> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();vector<int> cur;for(int i = 1; i <= size; ++i){TreeNode* node = q.front();q.pop();cur.push_back(node->val);if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}res.push_back(cur);}reverse(res.begin(), res.end());return res;}
};
1.1.3 二叉树的右视图
思路：
- 只有是当前层的最后一个才加入
class Solution {public:vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<int> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();for(int i = 1; i <= size; ++i){TreeNode* node = q.front();q.pop();if(i == size) res.push_back(node->val);if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}}return res;}
};
1.1.4 二叉树的层平均值
思路：
- sum记录每层和即可
class Solution {public:vector<double> averageOfLevels(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<double> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();double sum = 0;for(int i = 1; i <= size; ++i){TreeNode* node = q.front();q.pop();sum += node->val;if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}res.push_back(sum / size);}return res;}
};
1.1.5 N叉树的层序遍历
思路：
- 添加的节点数从2个变为复数个
class Solution {public:vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) {queue<Node*> q;vector<vector<int>> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();vector<int> cur;for(int i = 1; i <= size; ++i){Node* node = q.front();q.pop();cur.push_back(node->val);for(int j = 0; j < node->children.size(); ++j){if(node->children[j]) q.push(node->children[j]);} }res.push_back(cur);}return res;}
};
1.1.6 515.在每个树行中找最大值
思路：
- 每层比较即可
class Solution {public:vector<int> largestValues(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> q;vector<int> res;if(!root) return res;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();int max = INT_MIN;for(int i = 1; i <= size; ++i){TreeNode* node = q.front();q.pop();max = max < node->val ? node->val : max;if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}res.push_back(max);}return res;}
};
1.1.7 116.填充每个节点的下一个右侧节点指针
思路：
- 理清关系即可
class Solution {public:Node* connect(Node* root) {queue<Node*> q;if(!root) return root;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();for(int i = 1; i <= size; ++i){Node* node = q.front();q.pop();if(i != size) node->next = q.front();else node->next = nullptr;if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}}return root; }
};
1.1.8 117.填充每个节点的下一个右侧节点指针II
思路：
- 同上，没有区别
class Solution {public:Node* connect(Node* root) {queue<Node*> q;if(!root) return root;q.push(root);while(!q.empty()){int size = q.size();for(int i = 1; i <= size; ++i){Node* node = q.front();q.pop();if(i != size) node->next = q.front();else node->next = nullptr;if(node->left) q.push(node->left);if(node->right) q.push(node->right);}}return root; }
};
1.1.9 104.二叉树的最大深度
思路：
- 使用迭代法的话，可以使用层序遍历的方式
class Solution {public:int maxDepth(TreeNode* root) {if (root == NULL) return 0;int depth = 0;queue<TreeNode*> que;que.push(root);while(!que.empty()) {int size = que.size();depth++; // 记录深度for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode* node = que.front();que.pop();if (node->left) que.push(node->left);if (node->right) que.push(node->right);}}return depth;}
};
思路：
- 也可以使用递归的方式
class Solution {public:int maxDepth(TreeNode* root) {if(root == nullptr) return 0;return max(maxDepth(root->right), maxDepth(root->left)) +1;}
};
1.1.10 111.二叉树的最小深度
思路：
- 当左右孩子都为空时，就可以结束了
class Solution {public:int minDepth(TreeNode* root) {if (root == nullptr) return 0;int depth = 0;queue<TreeNode*> que;que.push(root);while(!que.empty()) {int size = que.size();depth++;for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode* node = que.front();que.pop();if (node->left) que.push(node->left);if (node->right) que.push(node->right);if (!node->left && !node->right) return depth;}}return depth;}
};
1.2 226.翻转二叉树
思路：
- 递归（前序遍历）
- 迭代-深度优先（前序遍历+栈）
- 迭代-广度优先（层序遍历+队列）
class Solution {public:TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {if(root == nullptr) return root;swap(root->left, root->right);invertTree(root->left);invertTree(root->right);return root;}
};
class Solution {public:TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {if (root == NULL) return root;stack<TreeNode*> st;st.push(root);while(!st.empty()) {TreeNode* node = st.top(); // 中st.pop();swap(node->left, node->right);if(node->right) st.push(node->right); // 右if(node->left) st.push(node->left); // 左}return root;}
};
class Solution {public:TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> que;if (root != NULL) que.push(root);while (!que.empty()) {int size = que.size();for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode* node = que.front();que.pop();swap(node->left, node->right); // 节点处理if (node->left) que.push(node->left);if (node->right) que.push(node->right);}}return root;}
};
1.3 101. 对称二叉树
思路：
- 比较的不是左右节点，而是左右子树
递归方式（1）
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);}
};
递归方式（2）
class Solution {public:bool isSymmetric(TreeNode* root) {return dfs(root, root);}
private:bool dfs(TreeNode* tree1, TreeNode* tree2){if(tree1 == nullptr && tree2 == nullptr) return true;if(tree1 == nullptr || tree2 == nullptr) return false;if(tree1->val == tree2->val){return dfs(tree1->left, tree2->right) && dfs(tree1->right, tree2->left);}else{return false;}}
};
迭代+队列（栈也可以）
class Solution {public:bool isSymmetric(TreeNode* root) {if (root == NULL) return true;queue<TreeNode*> que;que.push(root->left); // 将左子树头结点加入队列que.push(root->right); // 将右子树头结点加入队列while (!que.empty()) { // 接下来就要判断这两个树是否相互翻转TreeNode* leftNode = que.front(); que.pop();TreeNode* rightNode = que.front(); que.pop();if (!leftNode && !rightNode) { // 左节点为空、右节点为空，此时说明是对称的continue;}// 左右一个节点不为空，或者都不为空但数值不相同，返回falseif ((!leftNode || !rightNode || (leftNode->val != rightNode->val))) {return false;}que.push(leftNode->left); // 加入左节点左孩子que.push(rightNode->right); // 加入右节点右孩子que.push(leftNode->right); // 加入左节点右孩子que.push(rightNode->left); // 加入右节点左孩子}return true;}
};
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