随想录日记part13

$time：$ 2024.03.06

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主要内容：今天的主要内容是二叉树的第二部分哦，主要有层序遍历；翻转二叉树；对称二叉树。

• 102.二叉树的层序遍历
• 226.翻转二叉树
• 101. 对称二叉树

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Topic1二叉树的层序遍历

题目： 给你二叉树的根节点 $root$ ，返回其节点值的层序遍历。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

示例：

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

**思路：**层序遍历是一层一层去遍历二叉树，符合先进先出的规则，即图论中的广度优先遍历思路，所以这道题目我们需要辅助的队列来实现层序遍历。其遍历的动画可以观看下面的动画：

下面给出两种层序遍历的写法：

class Solution {// 定义一个记录组后输出的数组public List<List<Integer>> resList = new ArrayList<List<Integer>>();public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {//levelOrder_queue(root);levelOrder_queue_pro(root,0);return resList;}// 使用栈辅助进行层次遍历private void levelOrder_queue(TreeNode root) {if (root == null)return;// 创建辅助队列Queue<TreeNode> q = new LinkedList<TreeNode>();q.offer(root);while (!q.isEmpty()) {List<Integer> tem = new ArrayList<Integer>();int length = q.size();while (length > 0) {TreeNode t = q.poll();tem.add(t.val);if (t.left != null)q.offer(t.left);if (t.right != null)q.offer(t.right);length--;}resList.add(tem);}}//使用递归的方法private void levelOrder_queue_pro(TreeNode root,int deep){if(root==null) return;deep++;if(resList.size()<deep){//当层级增加时，list的Item也增加，利用list的索引值进行层级界定List<Integer> tem = new ArrayList<Integer>();resList.add(tem);}resList.get(deep-1).add(root.val);levelOrder_queue_pro(root.left,deep);levelOrder_queue_pro(root.right,deep);}
}

上面的两种写法务必要记住。

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Topic2翻转二叉树

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

**思路：**整个树的翻转主要有两种思路：

• 递归
• 迭代

• 递归法：写好递归是要有三个关键点注意的：
  1.确定参数和返回值

TreeNode transTree(TreeNode root);

2.确定中止条件

 if(root==null)return null;

3.确定单层递归逻辑
我的代码是前序遍历，先反转左右子树，然后进行交换左右孩子节点

		TreeNode b=transTree(root.right);TreeNode a=transTree(root.left);tem.left=b;tem.right=a;

完整的 $java$ 代码如下：

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) {return transTree(root);}private TreeNode transTree(TreeNode root) {TreeNode tem = root;if (tem == null)return null;TreeNode b = transTree(root.right);TreeNode a = transTree(root.left);tem.left = b;tem.right = a;return root;}
}

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• 迭代法：能够使用递归的方法都能使用栈来实现：
  如下面代码实现：

class Solution {public TreeNode invertTree(TreeNode root) {if(root==null)return root;//建立栈Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();stack.push(root);while(!stack.isEmpty()){TreeNode tem=stack.pop();transpoint(tem);if(tem.right!=null)stack.push(tem.right);if(tem.left!=null)stack.push(tem.left);}return root;}private void transpoint(TreeNode root){if(root==null)return;else{TreeNode t=root.left;root.left=root.right;root.right=t;}}
}

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Topic3对称二叉树

**题目：**给你一个二叉树的根节点 $root$ ， 检查它是否轴对称。
示例：

输入： $root=[1,2,2,3,4,4,3]$
输出： $true$

思路：
后序遍历的递归法以及迭代法

递归法：

class Solution {// 递归法public boolean isSymmetric(TreeNode root) {if (root == null)return true;elsereturn isSame(root.left, root.right);}private boolean isSame(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 {boolean a = isSame(left.left, right.right);boolean b = isSame(left.right, right.left);return (a && b);}}
}

迭代法：

代码实现如下：

class Solution {// 使用队列辅助实现的迭代法public boolean isSymmetric(TreeNode root) {if (root == null)return true;Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();queue.offerFirst(root.left);// 将左子树头节点压入queue.offerLast(root.right);// 将右子树头节点压入while (!queue.isEmpty()) {TreeNode left = queue.pollFirst();TreeNode right = queue.pollLast();if (left == null && right == null)continue;if (left == null || right == null || left.val != right.val)return false;queue.offerFirst(left.left);queue.offerLast(right.right);queue.offerFirst(left.right);queue.offerLast(right.left);}return true;}
}