【数据结构】单值二叉树 & 相同的树 & 翻转二叉树(五)

2024-03-15 2487阅读

 目录

一,单值二叉树

题目详情:

解法:父子比较法

解题思路:

思路实现:

源代码:

二,相同的树

题目详情:

解法:比较法

解题思路:

思路实现:

源代码:

三,翻转二叉树

解法:替换法

解题思路:

思路实现:

源代码:


一,单值二叉树

题目详情:

如果二叉树每个节点都具有相同的值,那么该二叉树就是单值二叉树;

只有给定的树是单值二叉树时返回 true;否则返回 false;

提示:

1,给定树的结点树范围是【1,100】

2,每个结点的值都是整数,范围为【0,99】

示例1:

【数据结构】单值二叉树 & 相同的树 翻转二叉树(五) 第1张

输入:nums = [1,1,1,1,1,NULL,1 ]

输出:true

示例2:

【数据结构】单值二叉树 & 相同的树 翻转二叉树(五) 第2张

输入:nums = [2,2,2,5,2]

输出:false

解法:父子比较法

解题思路:

以上图为例:要判断根结点为(2)的二叉树是否为单值二叉树可以分解为(2)的左右子树是否为单值二叉树,这就很符合递归思路可以用递归解决;【(2)= 左子树 && 右子树】

判断条件:

当结点为NULL时返回 true ;

当子结点存在时,并且与父亲结点的值不相同时返回 false;

思路实现:

首先要判空:

//判断空
if(root==NULL)
{
    return true;
}

 当结点为空时不影响父亲孩子之间的关系;

然后判断孩子,父亲之间的值的关系:

//判断孩子与父亲的值
if(root->left && root->val!=root->left->val)
{
    return false;
}
if(root->right && root->val!=root->right->val)
{
    return false;
}

 判断孩子,父亲所对应的值是否相同;

大事化小:以上条件都满足时,还需左右子树是否为单值二叉树,只有当左右子树都为单值二叉树时才为 true;

//化为两颗子树是否为单值树
return isUnivalTree(root->left) && isUnivalTree(root->right);

 要用逻辑与,需要双方为真时才返回 true;

源代码:

bool isUnivalTree(struct TreeNode* root){
    //判断空
    if(root==NULL)
    {
        return true;
    }
    //判断孩子与父亲的值
    if(root->left && root->val!=root->left->val)
    {
        return false;
    }
    if(root->right && root->val!=root->right->val)
    {
        return false;
    }
    //化为两颗子树是否为单值树
    return isUnivalTree(root->left) && isUnivalTree(root->right);
}

我们可以用示例来演算一遍,流程也是这样的;

像这种递归题目要演算其过程需要画图,这样才是最直观的;

二,相同的树

题目详情:

给你两棵二叉树的根结点 p 和 q ,编写一个函数来检验这两棵树是否相同;

如果两个树在结构上相同,并且结点具有相同的值,则认为它们是相同的;

提示:

两棵树上的结点数目都在范围【0,100】内

-104val) { return false; }

当所对应的值不相等则返回 false;

大事化小:当以上条件都满足时,还需要判断这两棵树所对应的左右子树是否相同;

    //判断其对应的左右子树是否也相同
    return isSameTree(p->left,q->left) && isSameTree(p->right,q->right);

源代码:

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){
    //双方都为空
    if(p==NULL && q==NULL)
    {
      return true;
    }
    //一方为空另一方不为空
    if((p==NULL || q==NULL) 
    {
      return false;
    }
    //判断所对应的值是否相同
    if(p->val != q->val)
    {
      return false;
    }
    //判断其对应的左右子树是否也相同
    return isSameTree(p->left,q->left) && isSameTree(p->right,q->right);
}

这就是判断两颗二叉树是否相同问题的解题思路了,还是利用递归;

三,翻转二叉树

题目详情:

给你一棵二叉树的根节点 root ,翻转这棵二叉树,并返回其根节点

示例1:

【数据结构】单值二叉树 & 相同的树 翻转二叉树(五) 第3张

输入:root = [ 4,2,7,1,3,6,9 ]

输出:[ 4 7 2 9 6 3 1 ]

示例2:

【数据结构】单值二叉树 & 相同的树 翻转二叉树(五) 第4张

输入:root = [ 2,1,3 ]

输出:[ 2,3,1]

示例3:

输入:root = [ ]

输出:[ ]

解法:替换法

解题思路:

翻转翻转所谓翻转其实就是将左右子树换个位置而已,直接将其交换,层层交换下去直至NULL,用递归来实现;

思路实现:

首先还是判空,如果为空直接返回NULL即可;

然后直接交换左,右子树,再让其左,右子树也如此下去,就完成了对整颗树的翻转了,在返回根结点即可;

源代码:

void swap(struct TreeNode** left,struct TreeNode** right)
{
    struct TreeNode* tmp=*left;
    *left=*right;
    *right=tmp;
}
struct TreeNode* invertTree(struct TreeNode* root){
    //判空
    if(root==NULL)
    {
        return NULL;
    }
    //交换
    swap(&root->left,&root->right);
    //左子树翻转
    invertTree(root->left);
    //右子树翻转
    invertTree(root->right);
    return root;
}

基本上与二叉树相关的练习都要使用递归思想,前期培养递归思路最好就是画图解析,这个很重要,画图能让我们更直观的感受结点之间的关系,特别是感受那个返回的过程领悟其中的奥妙,久而久之我们对于递归的思路就更加清晰了,不至于摸不着北;

第五阶段就到这里了,这阶段带大家刷道些题目来感受一下二叉树的魅力!

后面博主会陆续更新;

如有不足之处欢迎来补充交流!

完结。。



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