二叉树：力扣刷题

最新推荐文章于 2023-02-26 15:50:00 发布

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分类专栏：算法文章标签：二叉树 leetcode

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gtjsjj/article/details/111472627

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本文主要探讨了二叉树的两种操作：226. 翻转二叉树，即将每个节点的左右子节点交换；116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针，使得完美二叉树的节点按层次顺序通过next指针相连。对于这两个问题，分别给出了解法思路，并提供了相关资源链接以深入理解解题过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

226. 翻转二叉树

把二叉树上的每一个节点的左右子节点进行交换

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if(root == null) return null;

        TreeNode tmp = root.left;
        root.left = root.right;
        root.right = tmp;

        invertTree(root.left);
        invertTree(root.right);
        return root;
    }
}

116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个完美二叉树，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

struct Node {
int val;
Node *left;
Node *right;
Node *next;
}
填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，'#' 标志着每一层的结束。

解法一（超时）

安排两个节点，「将每一层二叉树节点连接起来」可以细化成「将每两个相邻节点都连接起来」

// 主函数
Node connect(Node root) {
    if (root == null) return null;
    connectTwoNode(root.left, root.right);
    return root;
}

// 辅助函数
void connectTwoNode(Node node1, Node node2) {
    if (node1 == null || node2 == null) {
        return;
    }
    /**** 前序遍历位置 ****/
    // 将传入的两个节点连接
    node1.next = node2;

    // 连接相同父节点的两个子节点
    connectTwoNode(node1.left, node1.right);
    connectTwoNode(node2.left, node2.right);
    // 连接跨越父节点的两个子节点
    connectTwoNode(node1.right, node2.left);
}

解法二

详解看这个：https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node/solution/dong-hua-yan-shi-san-chong-shi-xian-116-tian-chong/

class Solution {
	public Node connect(Node root) {
		dfs(root);
		return root;
	}
	
	void dfs(Node root) {
		if(root==null) {
			return;
		}
		Node left = root.left;
		Node right = root.right;
		//以root为起点，将整个纵深这段串联起来
		while(left!=null) {
			left.next = right;
			left = left.right;
			right = right.left;
		}
		//递归的调用左右节点，完成同样的纵深串联
		dfs(root.left);
		dfs(root.right);
	}
}

114. 二叉树展开为链表

1、将 root 的左子树和右子树拉平。

2、将 root 的右子树接到左子树下方，然后将整个左子树作为右子树。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    // 定义：将以 root 为根的树拉平为链表
    public void flatten(TreeNode root) {
        if(root == null) return;
        flatten(root.left);
        flatten(root.right);
        // 1、左右子树已经被拉平成一条链表
        TreeNode left = root.left;
        TreeNode right = root.right;
        // 2、将左子树作为右子树
        root.left = null;
        root.right = left;
        // 3、将原先的右子树接到当前右子树的末端
        TreeNode p = root;
        while(p.right != null){
            p = p.right;
        }
        p.right = right;
    }
}

参考：

https://labuladong.gitbook.io/algo/shu-ju-jie-gou-xi-lie/2.3-shou-ba-shou-shua-er-cha-shu-xun-lian-di-gui-si-wei/er-cha-shu-xi-lie-1

https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node/solution/dong-hua-yan-shi-san-chong-shi-xian-116-tian-chong/