Leetcode——对称的二叉树

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判断一棵二叉树是否为左右对称,及从根部开始看是否在左右相对称的节点上的值是否相等,因此我们需要将这个二叉树从上到下依次遍历。
在前序,中序,后序三种顺序结构中,要选择前序遍历。为什么呢?
因为要是比较这个二叉树是否对称,就不是单纯的依次递归,而是从根部开始左右子根依次遍历,如果在开始的时候两个节点对应的值就不相等,那么我们就没有再继续遍历的必要了。如果选择其他的遍历方法,那么就是遍历以后再进行比较,就会比较麻烦。
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在根部比较左右子根,如果相同,则继续向下比较,继续向两个子根向下
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如图,将第二层的左子根的左根和右子根的右根比较,左根的右子根和右根的左子根比较,如果完全相同,则该二叉树是镜像二叉树

bool _cheakSame(struct TreeNode* left,struct TreeNode* right)//对于判断左右子根是否相等
{
    if(left==NULL&&right==NULL)
    {
        return true;
    }
    if(left==NULL||right==NULL)
    {
        return false;
    }
    if(left->val!=right->val)
    {
        return false;
    }
    else
    {
        return _cheakSame(left->left,right->right)&&
        _cheakSame(left->right,right->left);
    }
}

bool isSymmetric(struct TreeNode* root){
if(root==NULL)//如果是空,则对称
{
    return true;
}
return _cheakSame(root->left,root->right);
}

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如图即为该函数递归的思路
总结:
1.在遇到二叉树当中的数值判断问题,应采用前序的方法来遍历,先判断数据,再决定是否继续向下
2.在写判断两节点是否相等时,会有很多种情况,例如都是空,一个空一个不空,如果两个节点对应的数据相等,那么该怎么向下遍历,如何确定遍历停止的条件都是问题
要想解决这种情况特别多的问题,其实最好的方法就是反向思考,就像该思路中写的,先判断两个节点是否同时为空,如果同时为空,那么就相等,如果有一个不为空,该情况下,我们不去讨论究竟谁是空,只是说leftNULL||rightNULL,该意思就是只要其中有一个为空,结果就是假
如果判断的两个节点相等呢,该怎么说下面的节点呢,因此我们反向来说,先把不相等的情况摘出来,该情况下结果为假,否则的话就根据递归继续向下啦

### LeetCode 101 对称二叉树 C语言实现 #### 递归方法 为了判断一棵二叉树是否为对称结构,可以采用递归的方法来比较两棵子树。具体来说,要验证整棵树是否对称,则需确认其左子树与右子树互为镜像。 对于任意节点而言,只有当该节点的左右孩子均为空或两者皆不为空且值相等时才满足条件;接着再分别对比当前节点左侧孩子的左子树同右侧孩子的右子树以及左侧孩子的右子树同右侧孩子的左子树之间的关系即可[^4]。 下面是具体的C语言代码: ```c /** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * struct TreeNode *left; * struct TreeNode *right; * }; */ bool isMirror(struct TreeNode* t1, struct TreeNode* t2){ if (t1 == NULL && t2 == NULL) return true; // 如果两个都是NULL则返回true if (t1 == NULL || t2 == NULL) return false; // 只有一个是NULL则不对称 // 值相同的情况下继续检查各自的左右分支是否也构成镜子映射的关系 return (t1->val == t2->val) && isMirror(t1->right, t2->left) && isMirror(t1->left, t2->right); } bool isSymmetric(struct TreeNode* root){ return isMirror(root, root); // 调用辅助函数isMirror来进行实际运算 } ``` 此段程序通过定义了一个名为`isMirror()`的帮助函数用于检测给定的一对节点`t1`和`t2`所代表的子树之间是否存在镜面对应关系,并最终利用它完成整个过程中的核心逻辑处理工作[^5]。 #### 迭代方法 除了上述提到的基于栈帧调用来解决问题的方式外,还可以借助队列这种数据结构以迭代的形式达成同样的目的——即每次取出一对待考察的对象并将其对应的四个方向上的邻接点依次入队等待后续进一步检验直至遍历完毕为止[^1]。 以下是使用广度优先搜索(BFS)策略下的另一种可能解决方案: ```c #include <stdbool.h> #include <stdlib.h> typedef struct QueueNode{ struct TreeNode *data; struct QueueNode *next; }QueueNode; // 初始化队列操作... void initQueue(QueueNode **front, QueueNode **rear); // 入队操作... void enqueue(QueueNode **front, QueueNode **rear, struct TreeNode *item); // 出队操作... struct TreeNode* dequeue(QueueNode **front, QueueNode **rear); bool check(struct TreeNode *u, struct TreeNode *v){ QueueNode *q_front = NULL,* q_rear = NULL; initQueue(&q_front,&q_rear); enqueue(&q_front,&q_rear,u); enqueue(&q_front,&q_rear,v); while(q_front != NULL){ u = dequeue(&q_front,&q_rear); v = dequeue(&q_front,&q_rear); if(!u && !v) continue; if((!u||!v)||(u->val!=v->val)) return false; enqueue(&q_front,&q_rear,u->left); enqueue(&q_front,&q_rear,v->right); enqueue(&q_front,&q_rear,u->right); enqueue(&q_front,&q_rear,v->left); } return true; } bool isSymmetric(struct TreeNode* root){ return check(root,root); } ``` 这段代码实现了非递归版的算法流程,在这里引入了额外的数据容器(如链表形式表示的队列),以便于按照层次顺序逐层访问各个顶点及其关联边的信息从而达到预期效果。
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