代码随想录算法训练营Day14 | 226.翻转二叉树、101. 对称二叉树、104.二叉树的最大深度、111.二叉树的最小深度

226.翻转二叉树

题目

226. 翻转二叉树 - 力扣（LeetCode）

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。

示例1：

输入：root = [4,2,7,1,3,6,9]
输出：[4,7,2,9,6,3,1]

在这里插入图片描述

示例2：

输入：root = []
输出：[]

提示：

树中节点数目范围在 [0, 100] 内
-100 <= Node.val <= 100

思路

视频讲解：LeetCode：226.翻转二叉树

代码随想录：226.翻转二叉树

想要翻转一颗二叉树，只需要把每一个节点的左右孩子都翻转一下，即可获得整体翻转的效果。

使用递归法时可以选择使用前序遍历或者后序遍历，前序遍历过程如下：

翻转二叉树

此外，还可以使用层序遍历。

题解

递归法：

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) {return invert(root);}TreeNode invert(TreeNode root) {if (root == null)return root;if (root.left != null)invert(root.left);if (root.right != null)invert(root.right);TreeNode tmp = root.left;root.left = root.right;root.right = tmp;return root;}
}

层序遍历：

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) {Deque<TreeNode> deque = new ArrayDeque<>();if (root == null)return root;deque.offer(root);while (!deque.isEmpty()) {int size = deque.size();for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode node = deque.poll();TreeNode tmp = node.left;node.left = node.right;node.right = tmp;if (node.left != null)deque.offer(node.left);if (node.right != null)deque.offer(node.right);}}return root;}
}

101. 对称二叉树

题目

101. 对称二叉树 - 力扣（LeetCode）

给你一个二叉树的根节点 root ，检查它是否轴对称。

示例1：

输入：root = [1,2,2,3,4,4,3]
输出：true

示例2：

输入：root = [1,2,2,null,3,null,3]
输出：false

提示：

树中节点数目在范围 [1, 1000] 内
-100 <= Node.val <= 100

思路

代码随想录：101.对称二叉树

视频讲解：LeetCode：101. 对称二叉树

如果一棵二叉树是对称的，其根节点的左子树和右子树是镜像对称的，所以本题需要比较根节点的左右子树是否对称。

递归法：

先确定递归方法的参数为左子树和右子树中相对应的节点，返回值为布尔类型。
确定中止情况：左右两个节点都为空时，对称；左右两个节点其中一个为空时，不对称；左右两个节点值不同时，不对称。
比较两次，一次比较外侧的两个节点，一次比较内侧的两个节点。

迭代法：每次迭代时将左右两侧对应的节点一起放入队列中，每次取两个队列中的元素出来进行比较。

题解

递归法：

class Solution {public boolean isSymmetric(TreeNode root) {return compare(root.left, root.right);}boolean compare(TreeNode left, TreeNode right) {if (left == null && right == null)return true;if ((left == null && right != null) || (left != null && right == null))return false;if (left.val != right.val)return false;boolean out = compare(left.left, right.right);boolean in = compare(left.right, right.left);return out == true && in == true;}
}

迭代法：

class Solution {public boolean isSymmetric(TreeNode root) {Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();deque.offer(root.left);deque.offer(root.right);while (!deque.isEmpty()) {TreeNode left = deque.poll();TreeNode right = deque.poll();if (left == null && right == null)continue;if (right == null || left == null || left.val != right.val)return false;deque.offer(left.left);deque.offer(right.right);deque.offer(left.right);deque.offer(right.left);}return true;}
}

104.二叉树的最大深度

题目

104. 二叉树的最大深度 - 力扣（LeetCode）

给定一个二叉树 root ，返回其最大深度。

二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

示例1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：3

在这里插入图片描述

思路

视频讲解：LeetCode：104.二叉树的最大深度

代码随想录：104.二叉树的最大深度

此题除了层序遍历之外，还可以使用递归法。

树的深度等于左子树深度和右子树深度中的最大值+1。

递归终止条件：当前节点为空。
找出返回值：节点为空时说明子树高度为 0，返回 0，节点不为空时则分别求左右子树的高度，取两者中的最大值加 1 表示当前节点的高度，返回该数值。

题解

层序遍历：

class Solution {public int maxDepth(TreeNode root) {int res = 0;Deque<TreeNode> deque = new ArrayDeque<>();if (root == null)return res;deque.offer(root);while (!deque.isEmpty()) {int size = deque.size();for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode node = deque.poll();if (node.left != null)deque.offer(node.left);if (node.right != null)deque.offer(node.right);}res++;}return res;}
}

递归法：

class Solution {public int maxDepth(TreeNode root) {if (root == null) {return 0;} else {int left = maxDepth(root.left);int right = maxDepth(root.right);return Math.max(left, right) + 1;}}
}

111.二叉树的最小深度

题目

视频讲解：LeetCode：111.二叉树的最小深度

代码随想录：111.二叉树的最小深度

给定一个二叉树，找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明： 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：2

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提示：

树中节点数的范围在 [0, 105] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

思路

代码随想录：111.二叉树的最小深度

除了层序遍历，还可以使用递归法，对于每一个非叶子节点，分别计算其左右子树的最小叶子节点深度。

题解

层序遍历：

class Solution {public int minDepth(TreeNode root) {int res = 0;Deque<TreeNode> deque = new ArrayDeque<>();if (root == null)return res;deque.offer(root);res++;while (!deque.isEmpty()) {int size = deque.size();for (int i = 0; i < size; i++) {TreeNode node = deque.poll();if (node.left == null && node.right == null)return res;if (node.left != null)deque.offer(node.left);if (node.right != null)deque.offer(node.right);}res++;}return res;}
}

递归法：

class Solution {public int minDepth(TreeNode root) {if (root == null)return 0;if (root.left == null && root.right == null)return 1;int min = Integer.MAX_VALUE;if (root.left != null)min = Math.min(minDepth(root.left), min);if (root.right != null)min = Math.min(minDepth(root.right), min);return min + 1;}
}