1,BFS解决
之前讲373,数据结构-6,树的时候,提到过二叉树的广度优先搜索,就是一层一层的访问,像下面这样
二叉树的BFS代码如下
public static void treeBFS(TreeNode root) { //如果为空直接返回 if (root == null) return; //队列 Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); //首先把根节点加入到队列中 queue.add(root); //如果队列不为空就继续循环 while (!queue.isEmpty()) { //poll方法相当于移除队列头部的元素 TreeNode node = queue.poll(); //打印当前节点 System.out.println(node.val); //如果当前节点的左子树不为空,就把左子树 //节点加入到队列中 if (node.left != null) queue.add(node.left); //如果当前节点的右子树不为空,就把右子树 //节点加入到队列中 if (node.right != null) queue.add(node.right); } }
这题要求的是输出二叉树的镜像,就是每一个节点的左右子节点进行交换,随便画个二叉树看一下
我们需要遍历每一个节点,然后交换他的两个子节点,一直循环下去,直到所有的节点都遍历完为止,代码如下
public TreeNode Mirror(TreeNode root) { //如果为空直接返回 if (root == null) return null; //队列 final Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); //首先把根节点加入到队列中 queue.add(root); while (!queue.isEmpty()) { //poll方法相当于移除队列头部的元素 TreeNode node = queue.poll(); //交换node节点的两个子节点 TreeNode left = node.left; node.left = node.right; node.right = left; //如果当前节点的左子树不为空,就把左子树 //节点加入到队列中 if (node.left != null) { queue.add(node.left); } //如果当前节点的右子树不为空,就把右子树 //节点加入到队列中 if (node.right != null) { queue.add(node.right); } } return root; }
2,DFS解决
无论是BFS还是DFS都会访问到每一个节点,访问每个节点的时候交换他的左右子节点,直到所有的节点都访问完为止,代码如下
public TreeNode Mirror(TreeNode root) {//DFS //如果为空直接返回 if (root == null) return null; //栈 Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); //根节点压栈 stack.push(root); //如果栈不为空就继续循环 while (!stack.empty()) { //出栈 TreeNode node = stack.pop(); //子节点交换 TreeNode temp = node.left; node.left = node.right; node.right = temp; //左子节点不为空入栈 if (node.left != null) stack.push(node.left); //右子节点不为空入栈 if (node.right != null) stack.push(node.right); } return root; }
3,中序遍历解决
这题其实解法比较多,只要访问他的每一个节点,然后交换子节点即可,我们知道二叉树不光有BFS和DFS访问顺序,而且还有前序遍历,中序遍历和后续遍历等,不管哪种访问方式,只要能把所有节点都能访问一遍然后交换子节点就能解决,我们这里就以中序遍历来看下,前序和后序就不在看了。在373,数据结构-6,树中,提到二叉树中序遍历的非递归写法如下
public static void inOrderTraversal(TreeNode tree) { Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); while (tree != null || !stack.isEmpty()) { while (tree != null) { stack.push(tree); tree = tree.left; } if (!stack.isEmpty()) { tree = stack.pop(); System.out.println(tree.val); tree = tree.right; } } }
我们来对他改造一下,就是在访问每个节点的时候交换,代码如下
public static TreeNode Mirror(TreeNode root) { //如果为空直接返回 if (root == null) return null; Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode node = root; while (node != null || !stack.isEmpty()) { while (node != null) { stack.push(node); node = node.left; } if (!stack.isEmpty()) { node = stack.pop(); //子节点交换 TreeNode temp = node.left; node.left = node.right; node.right = temp; //注意这里以前是node.right,因为上面已经交换了 //,所以这里要改为node.left node = node.left; } } return root; }
4,递归方式解决
二叉树中序遍历的递归代码如下
public void inOrderTraversal(TreeNode node) { if (node == null) return; inOrderTraversal(node.left); System.out.println(node.val); inOrderTraversal(node.right); }
上面说了,只要能访问二叉树的每一个节点,然后交换左右子节点就行了,这里就以二叉树中序遍历递归的方式来看下
public TreeNode Mirror(TreeNode root) { if (root == null) return null; Mirror(root.left); //子节点交换 TreeNode temp = root.left; root.left = root.right; root.right = temp; //上面交换过了,这里root.right要变成root.left Mirror(root.left); return root; }
再来看一个后续遍历的
public TreeNode Mirror(TreeNode root) { if (root == null) return null; TreeNode left = Mirror(root.left); TreeNode right = Mirror(root.right); root.left = right; root.right = left; return root; }
5,总结
这题没什么难度,但解法比较多,主要是因为二叉树的遍历方式比较多,如果每一种方式递归和非递归都写的话就更多了,这里不在一直写下去了。
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