二叉树层序遍历

题目链接：102. 二叉树的层序遍历

思路：利用队列来存储遍历的节点，同时要定义size来保存当前层的节点个数。

时间复杂度O(n)

层序遍历的一般写法，通过一个 while 循环控制从上向下一层层遍历，for 循环控制每一层从左向右遍历。

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();if (root == null) {return res;}Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();q.offer(root);// while 循环控制从上向下一层层遍历while (!q.isEmpty()) {// 存储当前层的节点个数int sz = q.size();// 记录这一层的节点值List<Integer> level = new LinkedList<>();// for 循环控制每一层从左向右遍历for (int i = 0; i < sz; i++) {TreeNode cur = q.poll();level.add(cur.val);if (cur.left != null)q.offer(cur.left);if (cur.right != null)q.offer(cur.right);}res.add(level);}return res;}
}

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226.反转二叉树

题目链接：226. 翻转二叉树

思路：可以用层序遍历实现，前序和后序的递归遍历也可以实现，中序的递归遍历实现逻辑较为复杂（不推荐）。迭代遍历也可以实现。（注意：是交换节点的左右子树（改变指针指向），而不是交换左右孩子的值。）

层序遍历实现

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) {if (root == null) return null;Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();que.add(root);while (!que.isEmpty()) {TreeNode node = que.poll();TreeNode temp = node.left;node.left = node.right;node.right = temp;if (node.left != null) {que.add(node.left);}if (node.right != null) {que.add(node.right);}}return root;}
}

前序递归遍历实现。

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) { // 递归前序实现if (root == null) return null;TreeNode temp = root.left;root.left = root.right;root.right = temp;invertTree(root.left);invertTree(root.right);return root;}
}

后序递归遍历实现。

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) { // 递归后序实现if (root == null) return null;invertTree(root.left);invertTree(root.right);TreeNode temp = root.left;root.left = root.right;root.right = temp;return root;}
}

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101.对称二叉树

题目链接：101. 对称二叉树

思路：该题其实是判断两棵树是否相同，只能采用后序遍历。根节点的左子树的遍历顺序为左、右、中，根节点的右子树的遍历顺序为右、左、中，都可以理解为后序遍历。

class Solution {public boolean isSymmetric(TreeNode root) {if (root == null) return true;// 检查两棵子树是否对称return check(root.left, root.right);}boolean check(TreeNode left, TreeNode right) {if (left == null || right == null) return left == right;// 两个根节点需要相同if (left.val != right.val) return false;// 左右子节点需要对称相同return check(left.right, right.left) && check(left.left, right.right);}
}

另一种写法：

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) {if (left == null && right == null) {return true;} else {return false;}}if (left.val != right.val) return false;boolean outside = compare(left.left, right.right);boolean inside = compare(left.right, right.left);return outside && inside;}
}

递归三部曲：

1、确定递归函数的参数和返回值。

2、确定终止条件。

3、确定单层递归的逻辑。

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