LeetCode (python实现) —— 树_treenode python leetcode实现-优快云博客

这篇博客详细介绍了LeetCode中关于二叉树和树形结构的问题，涵盖最大深度、最小深度、对称性检查、翻转、路径和等挑战，包括简单的递归和非递归解决方案。博主分享了学习二叉树问题的心得，旨在加深对递归的理解，同时提供了多道题目解题思路和代码实现。

O：前言

关于二叉树的题，大部分都是用递归实现的，代码量少，思路清晰，当然会存在递归深度过深而导致的时间损耗或重复计算等问题，关于二叉树的题，可以加深我们对递归的理解。我也会尝试用非递归代码实现，其中有些题是我copy他人优秀解答代码的，希望理解，能力有限，大家共同学习，共同进步！

一. 难度：简单

1.1 二叉树

104：二叉树的最大深度

题目描述
给定一个二叉树，找出其最大深度。二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
例子
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]

3
/ \
9 20
/ \
15 7

返回它的最大深度3

递归实现

class Solution:
    def maxDepth(self, root: TreeNode) -> int:
        if not root:
            return 0
        return 1 + max(self.maxDepth(root.left), self.maxDepth(root.right))

非递归实现(深度优先搜索)

class Solution:
    def maxDepth(self, root: TreeNode) -> int:
    	if not root:
    		return 0
    	self.max_d = 0
    	self.dfs(root,0) 
		return self.max_d

    def dfs(self, node: TreeNode, level: int) -> int:
    	if not node:
            if self.ans < level:
                self.ans = level
            return
    	self.dfs(node.left,level+1)
    	self.dfs(node.right,level+1)

111. 二叉树的最小深度

题目描述
给定一个二叉树，找出其最小深度。
最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
例子
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]

3
/ \
9 20
/ \
15 7

返回它的最小深度2

递归实现

class Solution:
    def minDepth(self, root: TreeNode) -> int:
    	if root:
    		if root.left and root.right:
    			return 1+min(self.minDepth(root.left),self.minDepth(root.right))
    		elif root.left:
    			return 1+self.minDepth(root.left)
    		elif root.right:
                return 1+self.minDepth(root.right)
            else:
                return 1
        else:
        	return 0

非递归实现(深度优先搜索)

class Solution:
    def minDepth(self, root: TreeNode) -> int:
        if root == None:
            return 0
        self.ans = float("inf")
        self._dfs(root, 0)
        return self.ans
        
    def _dfs(self, node, level):
        if node == None:
            return
        if node.left == None and node.right == None:
            if self.ans > level+1:
                self.ans = level + 1
            return
        self._dfs(node.left, level + 1)
        self._dfs(node.right, level + 1)

101. 对称二叉树

题目描述
给定一个二叉树，检查它是否是镜像对称的。
例如，二叉树 [1,2,2,3,4,4,3] 是对称的。

1
/ \
2 2
/ \ / \
3 4 4 3

但是下面这个[1,2,2,null,3,null,3]，则不是对称的

1
/ \
2 2
\ \
3 3

层次遍历

class Solution:
    def isSymmetric(self, root: TreeNode) -> bool:
        # 检查每一层是否是回文
        queue = [root]
        while queue != []:
            next_queue,each_layer = [],[]
            for node in queue:
                if node == None:
                    each_layer.append(None)
                    continue
                next_queue.append(node.left)
                next_queue.append(node.right)
                each_layer.append(node.val)
            if each_layer != each_layer[::-1]:
                return False
            queue = next_queue
        return