Collection与数据结构二叉树(二):二叉树精选OJ面试题(上)

1. 判断是否为相同的二叉树

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public boolean isSameTree(Node p, Node q) {if (p == null && q != null || p != null && q == null){//结构不同return false;}if (p == null && q == null){//结构相同,都是空树return true;}if (p.value != q.value){//结构相同,不是空树,但是值不一样return false;}return isSameTree(p.left,q.left) && isSameTree(p.right,q.right);//向下递归}

整体思路如图:
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2. 判断是否为子树

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public boolean isSubtree(Node root, Node subRoot) {if (root == null){//所给的树可能是空树,在下一步只是判断,并没有真正拦截空树,在第三个条件就报了空指针异常return false;}if (isSameTree(root,subRoot)){//从根节点判断是否相同return true;}if (isSubtree (root.left,subRoot)){return true;}if (isSubtree (root.right,subRoot)){return true;}//向下递归,判断左右子树是否与所给树相同return false;}
public boolean isSameTree(Node p, Node q) {if (p == null && q != null || p != null && q == null){//结构不同return false;}if (p == null && q == null){//结构相同,都是空树return true;}if (p.value != q.value){//结构相同,不是空树,但是值不一样return false;}return isSameTree(p.left,q.left) && isSameTree(p.right,q.right);//向下递归}

整体思路如图:
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3. 翻转二叉树

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public Node invertTree(Node root) {if (root == null){return null;//空树返回null}Node tmp = null;tmp = root.left;root.left = root.right;root.right = tmp;//交换左结点和右结点invertTree(root.left);invertTree(root.right);//向下递归return root;//返回根节点}

这里需要注意的一点就是需要引入第三个结点来交换两个结点的位置.

4. 判断是否是平衡二叉树

该题为字节跳动面试真题
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普通解法

public boolean isBalanced(Node root) {if(root == null){//空树返回truereturn true;}int hightleft = getHeight(root.left);int hightright = getHeight(root.right);//获取两棵树的高度,这里设置两棵树的高度是有必要的//如果不保存这里的值,后面会又很多重复获取高度的操作,效率会大大降低if(Math.abs(hightleft-hightright)<2 && isBalanced(root.left)&& isBalanced(root.right)){//根结点所在的树和以左子树右子树为根节点的树都符合条件return true;}else{return false;}}
public int getHeight(Node root) {if (root == null){return 0;}return Math.max(getHeight(root.left),getHeight(root.right))+1;}

递归思路如图:
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在图中我们可以看到在从根节点递归到作左树的根结点的时候,就已经遇到了不平衡,但是在传入左树的根节点的时候,还是要向下递归,这样就是多此一举的做法,我们希望遇到不平衡就不再向下递归,这种做法是面试官青睐的做法.

public int getHeight2(Node root){if (root == null){return 0;//结点为空返回0}int leftHeight = getHeight2(root.left);int rightHeight = getHeight2(root.right);//获取高度if (leftHeight>=0 && rightHeight >=0 && Math.abs(leftHeight-rightHeight)<2 ){return Math.max(leftHeight,rightHeight)+1;//返回的值不是-1或者是左右树高度差小于2,返回可以获取的高度}else{return -1;//否者返回-1}}public boolean isBalanced2(Node root) {if(root == null){return true;}return getHeight(root)>=0;//看root的返回值是否为负数,返回值不为负数,说明平衡,否则不平衡}

递归思路:
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5. 判断是否是对称二叉树

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public boolean isSymmetric(Node root) {if (root == null){return true;//为空返回true}return isSymmetricChild(root.left,root.right);//根节点无需判断,则判断子树是否对称}public boolean isSymmetricChild(Node left,Node right){if (left == null && right == null){return true;//结构相同,两个都为空,返回true}if (left != null && right == null || left == null && right != null){return false;//结构不同,返回false}if (left.value != right.value){return false;//结构相同,值不一样,返回false}return isSymmetricChild(left.left,right.right) && isSymmetricChild(left.right,right.left);//向下递归,判断左树的左和右树的右,左树的右和右树的左是否相同,不相同返回false
}