数据结构(Java)——Day15(二叉树的OJ题目练习2)-创新互联

1. 二叉树的完全性校验:958. 二叉树的完全性检验 - 力扣(Leetcode)

1. 思路

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(1)如何判断一棵树是否是完全二叉树:分阶段 + 层序遍历

将一棵完全二叉树看作两个阶段

a. 阶段1:此时的阶段都是度为2的节点,从左到右,从上到下遍历,当碰到第一个只有左子树没有右子树(度为1的节点)或者叶子节点时转换阶段,从该节点之后的节点都应该处在阶段2

b. 阶段2:此时的节点全都是叶子节点,碰到一个反列,直接return false

遍历完整个二叉树,没有返回false,则是一颗完全二叉树

注意:当a.中碰到只有右子树没有左子树的节点直接return false即可

2. 实现代码

2. 前序遍历的非递归写法:144. 二叉树的前序遍历 - 力扣(Leetcode)

(1)思路:深度优先遍历:借助栈这个结构进行遍历。

A. 前序优先遍历的非递归:根左右

a. 首先将根节点压入栈中

b. 当栈不为空的时候进行循环。出栈一个节点,则先将其右节点压栈,再将其左节点压栈,如果没有,则不用压栈

注意:为了保证出栈顺序是根左右的顺序,因此压栈的时候是右节点先压栈,左节点后压栈 

B. 注意:一个题外话,树的三种深度优先遍历的递归写法的返回值数组ret应该放在递归函数外

不然每次递归调用都会产生一个新的数组ret,每个ret只能保存当前节点的节点值,最终返回的是最外层的ret,导致结果集出错

C. 注意(重中之重):在Leetcode和牛客中应当避免使用静态变量和静态方法,尽管语法上可能没有错误

a. 原因:每个用户提交的时候,LeetCode后台会给不同的用户创建该类的对象,使用不同的对象调来调用方法来跑测试用例,如果使用静态变量或方法,就会造成其他用户污染数据,造成自己测试用例报错

例如:

用户1:

Solution144 s1 = new Solution144();

用户2:

Solution144 s2 = new Solution 144();

假设用户2使用静态变量来保存最终的结果集,则这个结果集其他用户能够修改,可能将其他用户的结果值错误的拿过来导致报错

b. 示例:

(2)代码实现

3. 中序遍历的非递归写法:94. 二叉树的中序遍历 - 力扣(Leetcode)

(1)思路:

(2)代码实现:

4. 后序遍历的非递归写法:145. 二叉树的后序遍历 - 力扣(Leetcode)

(1)思路:

A. 如何确定一个节点的右子树不为空的时候是否是遍历完毕

B. 循环过程思路:

a. 首先向左下走到底

b. 然后cur = stack.pop();

<1>判断cur的右子树是否处理过了:cur.right == null || cur.right = prev.

处理过,则说明cur可以出栈了,出栈后添加到结果集中

ret.add(cur.val);

//更新指针

prev = cur;

//注意:要将cur置为null,保证下一次循环cur指向新的栈顶,而不是死循环的压栈出栈

cur = null;

<2>若不满足,则说明cur.right != null && cur.right != prev(表示右子树不为空且右子树未被处理过)

因此将cur重新压入栈中,stack.push(cur);

然后让cur = cur.right,先处理右子树

(2)代码实现

5. 根据二叉树创建字符串:606. 根据二叉树创建字符串 - 力扣(Leetcode)

(1)思路:递归 + 前序遍历

注意:明确什么时候打印空扩号:当左子树为空,右子树不为空的时候需要打印空扩号,其他情况无需打印空扩号

A. 函数语义:给定一个二叉树的根节点,就能采用前序遍历,将树的所有节点转换为规定的字符串并添加到结果集ret中

B. 终止条件:当待处理的节点走到null的时候返回空字符串

C. 递归过程:

a. 处理根:ret.append(root)

b. 处理左子树:

<1>当左子树不为空的时候

append("(");

递归调用:将root的左子树的所有节点转换为规定的字符串并添加到结果集中

append(")");

<2>当左子树为空,右子树不为空,则打印一个空扩号

c. 处理右子树:

当右子树不为空:

append("(");

递归调用:将root的右子树的所有节点转换为规定的字符串并添加到结果集中

append(")");

(2)代码实现:

6. 二叉树的最近公共祖先:

236. 二叉树的最近公共祖先 - 力扣(Leetcode)

(1)思路:递归

A. 最近公共祖先:根据题目分析可知,某一个节点x,左子树,右子树三个位置上有两个位置存在p和q,则x是p和q的最近公共祖先。即为下面的描述

B. 一个隐含的点:p和q的位置是固定的,因此不存在p同时出现在两个位置甚至是三个位置,q也是同理。因此实际上这个left + right + mid的值不可能为3,因为p和q这两个节点最多只能占据两个位置

C. left + right + mid的情况:下列 等于1的情况应该是有且只找到一个节点的情况

(2)代码实现

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