剑指 Offer 27. 二叉树的镜像
请完成一个函数,输入一个二叉树,该函数输出它的镜像。
例如输入:
4
/ \
2 7
/ \ / \
1 3 6 9
镜像输出:
4
/ \
7 2
/ \ / \
9 6 3 1
示例 1:
输入:root = [4,2,7,1,3,6,9]
输出:[4,7,2,9,6,3,1]
限制:
0 <= 节点个数 <= 1000
解题思路
方法一:递归法
根据二叉树镜像的定义,考虑递归遍历(dfs)二叉树,交换每个节点的左 / 右子节点,即可生成二叉树的镜像。
递归解析:
终止条件: 当节点 rootroot 为空时(即越过叶节点),则返回 nullnull ;
递推工作:
初始化节点 tmptmp ,用于暂存 rootroot 的左子节点;
开启递归 右子节点 mirrorTree(root.right)mirrorTree(root.right) ,并将返回值作为 rootroot 的 左子节点 。
开启递归 左子节点 mirrorTree(tmp)mirrorTree(tmp) ,并将返回值作为 rootroot 的 右子节点 。
返回值: 返回当前节点 rootroot ;
Q: 为何需要暂存 rootroot 的左子节点?
A: 在递归右子节点 “root.left = mirrorTree(root.right);root.left=mirrorTree(root.right);” 执行完毕后, root.leftroot.left 的值已经发生改变,此时递归左子节点 mirrorTree(root.left)mirrorTree(root.left) 则会出问题。
class Solution {
public TreeNode mirrorTree(TreeNode root) {
if(root == null) return null;
TreeNode tmp = root.left;
root.left = mirrorTree(root.right);
root.right = mirrorTree(tmp);
return root;
}
}
方法二:辅助栈(或队列)
利用栈(或队列)遍历树的所有节点 nodenode ,并交换每个 nodenode 的左 / 右子节点。
算法流程:
特例处理: 当 rootroot 为空时,直接返回 nullnull ;
初始化: 栈(或队列),本文用栈,并加入根节点 rootroot 。
循环交换: 当栈 stackstack 为空时跳出;
出栈: 记为 nodenode ;
添加子节点: 将 nodenode 左和右子节点入栈;
交换: 交换 nodenode 的左 / 右子节点。
返回值: 返回根节点 rootroot 。
class Solution {
public TreeNode mirrorTree(TreeNode root) {
if(root == null) return null;
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>() {{ add(root); }};
while(!stack.isEmpty()) {
TreeNode node = stack.pop();
if(node.left != null) stack.add(node.left);
if(node.right != null) stack.add(node.right);
TreeNode tmp = node.left;
node.left = node.right;
node.right = tmp;
}
return root;
}
}