代码随想录算法训练营第十三天| 102. 二叉树的层序遍历、226.翻转二叉树、101. 对称二叉树

102. 二叉树的层序遍历

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题目链接：102. 二叉树的层序遍历
文档讲解：代码随想录
状态：dfs没写出来，bfs不知道如何分层

import java.util.*;public class BinaryTreeLevelOrderTraversal {// 用于存储每一层的节点值List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();// 使用深度优先搜索 (DFS) 进行层序遍历public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {if (root != null) {dfs(root, 0); // 从根节点开始，深度为0}return res;}// DFS辅助方法public void dfs(TreeNode root, int depth) {if (root == null) {return; // 如果当前节点为空，直接返回}if (res.size() == depth) {// 如果当前深度没有对应的列表，创建一个新的列表res.add(new ArrayList<>());}// 将当前节点的值添加到对应深度的列表中res.get(depth).add(root.val);// 递归处理左子节点，深度加1dfs(root.left, depth + 1);// 递归处理右子节点，深度加1dfs(root.right, depth + 1);}// 使用广度优先搜索 (BFS) 进行层序遍历public List<List<Integer>> bfs(TreeNode root) {Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); // 使用双端队列来存储节点if (root != null) {queue.addLast(root); // 将根节点加入队列}while (!queue.isEmpty()) {// 获取当前层的节点个数.// 重要!!!后面代码中利用size--处理掉每层的结点后,队列中剩下的结点就是下一层的结点int size = queue.size(); // 当前层的节点数ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); // 用于存储当前层的节点值while (size > 0) {TreeNode node = queue.pollFirst(); // 取出当前层的节点list.add(node.val); // 将节点值加入当前层的列表if (node.left != null) {queue.addLast(node.left); // 将左子节点加入队列}if (node.right != null) {queue.addLast(node.right); // 将右子节点加入队列}size--;}res.add(list); // 将当前层的节点值列表加入结果列表}return res;}
}// 定义树节点类
class TreeNode {int val;TreeNode left;TreeNode right;TreeNode(int x) { val = x; }
}

226.翻转二叉树

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题目链接：226.翻转二叉树
文档讲解：代码随想录
状态：so easy

    // 使用递归方式进行二叉树翻转public TreeNode invertTree(TreeNode root) {if (root != null) {// 保存当前节点的左子节点TreeNode left = root.left;// 保存当前节点的右子节点TreeNode right = root.right;// 递归翻转右子树，并将其设为当前节点的左子节点root.left = invertTree(right);// 递归翻转左子树，并将其设为当前节点的右子节点root.right = invertTree(left);}// 返回翻转后的根节点return root;}// 使用广度优先搜索 (BFS) 进行二叉树翻转public TreeNode bfs(TreeNode root) {if (root != null) {// 创建一个双端队列来存储节点Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();// 将根节点加入队列deque.addLast(root);// 当队列不为空时，继续处理while (!deque.isEmpty()) {int size = deque.size(); // 当前层的节点数// 遍历当前层的所有节点while (size-- > 0) {// 取出当前层的节点TreeNode node = deque.pollFirst();// 翻转当前节点的左右子节点TreeNode temp = node.left;node.left = node.right;node.right = temp;// 如果左子节点不为空，将其加入队列if (node.left != null) {deque.add(node.left);}// 如果右子节点不为空，将其加入队列if (node.right != null) {deque.add(node.right);}}}}// 返回翻转后的根节点return root;}

101. 对称二叉树

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题目链接：101. 对称二叉树
文档讲解：代码随想录
状态：递归写出来了，迭代没写出来

    // 判断二叉树是否对称public boolean isSymmetric(TreeNode root) {if (root == null) {return true; // 如果根节点为空，则认为是对称的}TreeNode left = root.left;TreeNode right = root.right;// 比较根节点的左右子树是否对称return compare(left, right);}// 辅助方法：比较两个子树是否对称public boolean compare(TreeNode left, TreeNode right) {if (left == null && right == null) {return true; // 如果两个子树都为空，则对称} else if (left == null || right == null) {return false; // 如果其中一个子树为空，则不对称} else {// 比较左子树的左子树与右子树的右子树，左子树的右子树与右子树的左子树，以及当前节点的值是否相等return compare(left.left, right.right) && compare(left.right, right.left) && left.val == right.val;}}

    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {if (root == null || (root.left == null && root.right == null)) {return true;}Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();stack.addLast(root.left);stack.addLast(root.right);while (!stack.isEmpty()) {TreeNode right = stack.pollLast();TreeNode left = stack.pollLast();// 如果两个节点都为空，继续下一次循环if (left == null && right == null) {continue;}// 如果一个节点为空，另一个节点不为空，则不对称if (left == null || right == null) {return false;}// 如果两个节点的值不相等，则不对称if (left.val != right.val) {return false;}stack.addLast(left.left);stack.addLast(right.right);stack.addLast(left.right);stack.addLast(right.left);}return true;}