当前位置 博文首页 > 阳阳的博客:【leetcode.101】对称二叉树

    阳阳的博客:【leetcode.101】对称二叉树

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-04 08:54

    一、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。

    但是下面这个?[1,2,2,null,3,null,3] 则不是镜像对称的:

    进阶:

    你可以运用递归和迭代两种方法解决这个问题吗?


    二、思路

    所谓对称二叉树,即如下图所示:

    那么,对于任意一对结点p、q,都有这样的性质:p.left.val=q.right.val,p.right.val=q.left.val

    如果使用递归,我们大可以写出一个判断两个互为镜像位置的结点(p,q)的值是否相等的函数,然后在函数尾部递归调用,来判断镜像结点对(p.left,q.right)以及(p.right,q.left)是否满足性质。

    递归终止条件为:

    1. 如果p与q都为空节点的话,则返回true
    2. 如果不满足以上的情况,如果此时其中只有一个为空结点时,则返回false
    3. 如果两个结点的值不相等的话,则返回false

    可以写出这样的代码:

        //递归解决
        public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
            if (root==null){
                return true;
            }
            return check(root.left, root.right);
        }
    
        private boolean check(TreeNode p, TreeNode q) {
            //两个结点都为null
            if (p == null && q == null) {
                return true;
            }
            //其中一个结点为null
            if (p == null || q == null) {
                return false;
            }
            //两个结点的值不相等
            if (p.val != q.val) {
                return false;
            }
            //继续判断p的左孩子与q的右孩子是否相等,p的右孩子与q的左孩子是否相等
            return check(p.left, q.right) && check(p.right, q.left);
        }

    如果n代表树中的结点总数,因为要遍历所有的结点,因此时间复杂度为O(n)

    在最坏的情况下,树退化为链表,递归要进行n次,因此空间复杂度为O(n)


    如果使用迭代来解决问题呢?

    使用递归时,是先检查(p,q),再去检查(p.left,q.right)与(p.right,q.left)。

    因此,我们大可以使用一个队列,首先将根节点的左右孩子分别入队

    ? ? ?循环每次取出连续的两个结点p,q,比较是否相等,接着将p.left、q.right、p.right、q.left入队(其实这里每次循环取出的两个结点都处于镜像位置上,因此只需要判断是否相等即可)

    因此,可以写出这样的代码:

        //迭代解决
        public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
            if (root == null) {
                return true;
            }
            LinkedList<TreeNode> linkedList = new LinkedList<>();
            linkedList.add(root.left);
            linkedList.add(root.right);
    
            while (!linkedList.isEmpty()) {
                TreeNode p = linkedList.removeFirst();
                TreeNode q = linkedList.removeFirst();
                //两个结点都为null
                if (p == null && q == null) {
                    continue;
                }
                //其中一个结点为null
                if (p == null || q == null) {
                    return false;
                }
                //两个结点的值不相等
                if (p.val != q.val) {
                    return false;
                }
                //将处于镜像位置上的结点入队
                linkedList.add(p.left);
                linkedList.add(q.right);
    
                linkedList.add(p.right);
                linkedList.add(q.left);
            }
    
            return true;
        }

    如果n代表树中的结点总数,因为要遍历所有的结点,因此时间复杂度为O(n)

    这里使用队列,存储等待遍历的节点,且最大容量不会超过n,因此空间复杂度为O(n)

    cs
    下一篇:没有了