101. 对称二叉树

给你一个二叉树的根节点 root ，检查它是否轴对称。

递归

/*** @author light* @Description 对称二叉树* 给你一个二叉树的根节点 root ， 检查它是否轴对称。* @create 2023-08-18 10:28*/
public class IsSymmetricTest {public static void main(String[] args) {Integer[] arr={2,3,3,4,5,5};BinaryTree2 tree2=new BinaryTree2(arr); //按数组方式创建二叉树//递归boolean symmetric = isSymmetric(tree2.root);System.out.println(symmetric);}public static boolean isSymmetric(TreeNode root) {if(root==null){return true;}//递归return compare_Recursion(root.left,root.right);}//递归private static boolean compare_Recursion(TreeNode left, TreeNode right) {if(left!=null&&right==null){return false;} else if (left==null&&right!=null) {return false;} else if (left == null && right == null) {return true;} else if (left.val!=right.val) {return false;}boolean outSide=compare_Recursion(left.left,right.right); //左子树：左；右子树：右boolean inSide=compare_Recursion(left.right,right.left); //左子树：右； 右子树：左boolean isSame=outSide&&inSide;return isSame;}
}

使用队列

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;/*** @author light* @Description 对称二叉树* 给你一个二叉树的根节点 root ， 检查它是否轴对称。* @create 2023-08-18 10:28*/
public class IsSymmetricTest {public static void main(String[] args) {Integer[] arr={2,3,3,4,5,5};BinaryTree2 tree2=new BinaryTree2(arr); //按数组方式创建二叉树//使用队列System.out.println(isSymmetric_Queue(tree2.root));}//使用队列public static boolean isSymmetric_Queue(TreeNode root) {if(root==null){return true;}Deque<TreeNode> que=new LinkedList<>();que.offer(root.left);que.offer(root.right);while(!que.isEmpty()){TreeNode leftNode=que.pollFirst();TreeNode rightNode=que.pollFirst();if(leftNode==null&&rightNode==null){continue;}if(leftNode!=null&&rightNode==null){return false;} else if (leftNode==null&&rightNode!=null) {return false;} else if (leftNode.val!=rightNode.val) {return false;}que.offer(leftNode.left);que.offer(rightNode.right);que.offer(leftNode.right);que.offer(rightNode.left);}return true;}
}

100. 相同的树

给你两棵二叉树的根节点 p 和 q ，编写一个函数来检验这两棵树是否相同。

如果两个树在结构上相同，并且节点具有相同的值，则认为它们是相同的。

/*** @author light* @Description 相同的数* @create 2023-08-18 11:32*/
public class IsSameTreeTest {public static void main(String[] args) {Integer[] p={1,2,3};BinaryTree2 tree1=new BinaryTree2(p); //按数组方式创建二叉树Integer[] q={1,2,3};BinaryTree2 tree2=new BinaryTree2(q); //按数组方式创建二叉树System.out.println(isSameTree(tree1.root, tree2.root));}public static boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {if(p==null&&q==null){return true;}//if(p==null&&q!=null){//	return false;//} else if (p!= null && p== null) {//	return false;//} else if (p.val!= q.val ) {//	return false;//}if(p==null||q==null){return false;}else if(p.val!=q.val){return false;}boolean left=isSameTree(p.left,q.left); //左boolean right=isSameTree(p.right,q.right); //右boolean isSame=left&&right; //中return isSame;}
}

572. 另一棵树的子树

给你两棵二叉树 root 和 subRoot 。检验 root 中是否包含和 subRoot 具有相同结构和节点值的子树。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

二叉树 tree 的一棵子树包括 tree 的某个节点和这个节点的所有后代节点。tree 也可以看做它自身的一棵子树。


/*** @author light* @Description 另一棵树的子树** 给你两棵二叉树 root 和 subRoot 。检验 root 中是否包含和 subRoot 具有相同结构和节点值的子树。* 如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。* 二叉树 tree 的一棵子树包括 tree 的某个节点和这个节点的所有后代节点。* tree 也可以看做它自身的一棵子树。** (思路：要判断一个树 t 是不是树 s 的子树，那么可以判断 t 是否和树 s 的任意子树相等。那么就转化成 100. Same Tree。* 即，这个题的做法就是在 s 的每个子节点上，判断该子节点是否和 t 相等。** 判断两个树是否相等的三个条件是与的关系，即：* 当前两个树的根节点值相等；* 并且，s 的左子树和 t 的左子树相等；* 并且，s 的右子树和 t 的右子树相等。* 而判断 t 是否为 s 的子树的三个条件是或的关系，即：** 当前两棵树相等；* 或者，t 是 s 的左子树；* 或者，t 是 s 的右子树。** 作者：负雪明烛* 链接：https://leetcode.cn/problems/subtree-of-another-tree/solutions/235634/dui-cheng-mei-pan-duan-zi-shu-vs-pan-duan-xiang-de/* 来源：力扣（LeetCode）* 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。* @create 2023-08-18 11:46*/
public class IsSubtreeTest {public static void main(String[] args) {Integer[] root = {1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,2};Integer[] subRoot = {1,null,1,null,1,null,1,null,1,null,1,2};BinaryTree2 tree1=new BinaryTree2(root); //按数组方式创建二叉树BinaryTree2 tree2=new BinaryTree2(subRoot); //按数组方式创建二叉树System.out.println(isSubtree(tree1.root, tree2.root));}public static boolean isSubtree(TreeNode root, TreeNode subRoot) {//判断是否是子树if(root==null&&subRoot==null){return true;}if(root==null||subRoot==null){return false;}return isSameTree(root,subRoot)||isSubtree(root.left,subRoot)||isSubtree(root.right,subRoot);}private static boolean isSameTree(TreeNode s, TreeNode t) {//这里转化为两棵树是否相等if(s==null&&t==null){return true;}if(s==null||t==null){return false;} else if (s.val!= t.val) {return false;}return isSameTree(s.left,t.left)&&isSameTree(s.right,t.right);}
}

222. 完全二叉树的节点个数

给你一棵 完全二叉树 的根节点 root ，求出该树的节点个数。

完全二叉树的定义如下：在完全二叉树中，除了最底层节点可能没填满外，其余每层节点数都达到最大值，并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层，则该层包含 1~ 2h 个节点。

/*** @author light* @Description 完全二叉树的节点个数** (思路：当完全二叉树只有两种情况，情况一：就是满二叉树，情况二：最后一层叶子节点没有满。** 对于情况一，可以直接用 2^树深度 - 1 来计算，注意这里根节点深度为1。* 对于情况二，分别递归左孩子和右孩子，递归到某一深度一定会有左孩子或者右孩子为满二叉树，*		然后依然可以按照情况1来计算。* @create 2023-08-18 14:52*/
public class CountNodesTest {public static void main(String[] args) {Integer[] arr = {1,2,3,4,5,6};BinaryTree2 tree=new BinaryTree2(arr); //按数组方式创建二叉树System.out.println(countNodes(tree.root));}public static int countNodes(TreeNode root) {/*   递归：普通二叉树//if(root==null){//	return 0;//}左//int leftNum=countNodes(root.left);//int rightNum=countNodes(root.right);//int res=leftNum+rightNum+1;//return res;*///完全二叉树if(root==null){return 0;}TreeNode leftNode=root.left;TreeNode rightNode=root.right;int leftDepth=0; //为了便于计算int rightDepth=0;while(leftNode!=null){leftNode=leftNode.left;leftDepth++;}while(rightNode!=null){rightNode=rightNode.right;rightDepth++;}if(leftDepth==rightDepth){return (2<<leftDepth)-1;  //满二叉树结点数计算 ；注意(2<<1) 相当于2^2，}int leftNum=countNodes(root.left);  //左int rightNum=countNodes(root.right); //右int res=leftNum+rightNum+1; //中return res;}
}

110. 平衡二叉树

给定一个二叉树，判断它是否是高度平衡的二叉树。

本题中，一棵高度平衡二叉树定义为：

一个二叉树每个节点 的左右两个子树的高度差的绝对值不超过 1 。

/*** @author light* @Description 平衡二叉树* @create 2023-08-18 16:02*/
public class IsBalancedTest {public static boolean isBalanced(TreeNode root) {if(root==null){return true;}return getHeight(root)!=-1?true:false;}private static int getHeight(TreeNode root) {if(root==null){return 0;}int left=getHeight(root.left);if(left==-1){return -1;}int right=getHeight(root.right);if(right==-1){return  -1;}if(Math.abs(left-right)<=1){//平衡二叉树return 1+Math.max(left,right);}else {return -1;}}
}

257. 二叉树的所有路径

给你一个二叉树的根节点 root ，按 任意顺序 ，返回所有从根节点到叶子节点的路径。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;/*** @author light* @Description 二叉树的所有路径* @create 2023-08-18 16:25*/
public class BinaryTreePathsTest {public static List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {List<String> res=new ArrayList<>(); //存放结果if(root==null){return res;}List<Integer> path=new ArrayList<>(); //存放路径变量traversal(root,path,res);return res;}private static void traversal(TreeNode root, List<Integer> path, List<String> res) {path.add(root.val); //前序遍历：中if(root.left==null&&root.right==null){ //遇到叶子结点,及收获结果的时候StringBuilder sb=new StringBuilder();for (int i = 0; i < path.size()-1; i++) {sb.append(path.get(i)).append("->");}sb.append(path.get(path.size()-1));res.add(sb.toString());return;}if(root.left!=null){traversal(root.left,path,res); //前序遍历 左path.remove(path.size()-1);}if(root.right!=null){traversal(root.right,path,res); //前序遍历  右path.remove(path.size()-1);}}
}