【LeetCode】——链式二叉树经典OJ题详解

简介: 在之前的文章讲解了二叉树的链式结构的实现以及前、中、后序的遍历。不知道大家看完后有没有理解和有所收获,今天基于那篇文章给大家分享讲解几道经典的题目,更便于大家的理解和深入。

二叉树的题目一定要会两个思想:


第一个思想:拆分 一定要将二叉树拆分为根、左子树、右子树首先就是要判断根结点是否为空。第二个思想:递归,善于使用递归。


LeetCode 965.单值二叉树

OJ链接

题目描述:

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,才返回 true;否则返回 false。


示例 1:1603b81d6ccf36705808583563d55298.png



输入:[1,1,1,1,1,null,1]

输出:true

示例 2:3da4c67ca39c97da4a33d217a5097d68.png



输入:[2,2,2,5,2]

输出:false

审题总结:


判断一个二叉树这所有节点的值是否相等,相等返回true,否则返回false;


思路讲解:首先判断根是否为空,如果为空直接返回true。不为空判断左子树是否存在,存在的话判断和根节点的值是否相等,如果相等返回true,否则返回false;继续判断右子树是否存在,存在的话判断和根节点的值是否相等,如果相等返回true,否则返回法false。左右子树都存在的话使用递归遍历。


接口代码

bool isUnivalTree(struct TreeNode* root){
    if(root==NULL)
    return true;
    if(root->left&&root->val!=root->left->val)
    return false;
    if(root->right&&root->val!=root->right->val)
    return false;
    return isUnivalTree(root->left)&&isUnivalTree(root->right);
}

LeetCode 100.相同的树

OJ链接

题目描述:给你两棵二叉树的根节点 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,并且节点具有相同的值,则认为它们是相同的。


示例 1:

3b8b02406804fbab1d1cb767fc194115.jpg


输入:p = [1,2,3], q = [1,2,3]

输出:true

示例 2:


adf74d11db93e96630d148752c538d98.jpg

输入:p = [1,2], q = [1,null,2]

输出:false

示例 3:

262e2bcc6236441546307fa888c6fdf6.jpg


输入:p = [1,2,1], q = [1,1,2]

输出:false

思路讲解:


先将根拆结点拆分出来,两个根节点有三种情况,都为空、两个根节点中有一个为空。如果都为空,则返回true;如果有一个为空则返回false。根节点判断完成后判断根节点的值是否相等;使用递归遍历左子树和右子树。


接口代码

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){
    if(p==NULL&&q==NULL)
    return true;
    if(p==NULL||q==NULL)
    return false;
    if(p->val!=q->val)
    return false;
    return isSameTree(p->left,q->left)
    &&isSameTree(p->right,q->right);
}


LeetCode 101.对称二叉树


OJ链接

题目描述:

给你一个二叉树的根节点 root , 检查它是否轴对称。


示例 1:


7e75bf55adf49a117c078dc0d6b109e4.jpg

输入:root = [1,2,2,3,4,4,3]

输出:true

示例 2:

0ddb71192c4d6612fafc40d7c3345ba0.jpg


输入:root = [1,2,2,null,3,null,3]

输出:falses

思路讲解:

这个题目和上个题目非常的相似,还是拆分为根、左子树、右子树。这里将两个子树看成单独的树,就和上面题的思路大差不差了。不同的是要判断左边的值和右边的值是否相等,这样才算对称。


实现代码

 bool isSameTree(struct TreeNode*p,struct TreeNode*q)
 {
    if(p==NULL&&q==NULL)
    {
        return true;
    }
     if(p==NULL||q==NULL)
    {
        return false;
    }
    if(p->val!=q->val)
    {
        return false;
    }
        return isSameTree(p->left,q->right)
    &&isSameTree(p->right,q->left);
 }
bool isSymmetric(struct TreeNode* root){
 if(root!=NULL)
 {
     return isSameTree(root->left,root->right);
 }
 else
 return true;
}


LeetCode 144 145 94 .二叉树的前、中、后序遍历

前序遍历OJ链接

中序遍历OJ链接

后序遍历OJ链接


关于二叉树的前、中、后序遍历的文章点击直达,这里我不做介绍。由于这三个题目是差不多只是将遍历的值用数组的形式便是出来,所以我就只讲解前序遍历、中、后序遍历交给大家练习。

题目描述:给你一棵二叉树的根节点 root ,返回其节点值的 后序遍历 。


示例 1:

77bb92645cdf178d221cb2fc71e4525c.jpg


输入:root = [1,null,2,3]

输出:[3,2,1]

示例 2:


输入:root = []

输出:[]

示例 3:


输入:root = [1]

输出:[1]

思路讲解:

首先求出这棵二叉树有几个结点,根据结点动态开辟相应大小的空间。将根节点、动态开辟的数组,变量的地址,交给一个前序遍历的函数,根据前序遍历的规则,进行递归给数组赋值。


实现代码

 int treesize(struct TreeNode*root)
 {
     return root==NULL? 0:treesize(root->left)+treesize(root->right)+1;
 }
 void preoder(struct TreeNode *root,int *a,int *pi)
 {
     if(root==NULL)
     return;
     a[(*pi)++]=root->val;
     preoder(root->left,a,pi);
     preoder(root->right,a,pi);
 }
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
     int n=treesize(root);
     int *a=(int *)malloc(sizeof(int )*n);
     int j=0;
    preoder(root,a,&j);
    *returnSize=n;
     return a;
}

LeetCode 572.另一棵树的子树

OJ链接


题目描述:

给你两棵二叉树 root 和 subRoot 。检验 root 中是否包含和 subRoot 具有相同结构和节点值的子树。如果存在,返回 true ;否则,返回 false 。二叉树 tree 的一棵子树包括 tree 的某个节点和这个节点的所有后代节点。tree 也可以看做它自身的一棵子树。


示例 1:

b5cfa2d792b44f0c24afef68d8492a17.jpg


输入:root = [3,4,5,1,2], subRoot = [4,1,2]

输出:true

示例 2:

c8f3dc38442e4b0d9df2e617b955a84c.jpg

输入:root = [3,4,5,1,2,null,null,null,null,0], subRoot = [4,1,2]

输出:falses

思路讲解:


这个题和上面的LeetCode 100.相同的树基本上也大差不差。首先判断根节点是否为空,如果根节点为空,则直接返回false;不为空则直接使用是否为相同的树判断函数,判断所给树是否为子树,如果为真则直接返回true,使用递归遍历根节点的左右子树和所给所给子树相比较。


实现代码

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){
    if(p==NULL&&q==NULL)
    return true;
    if(p==NULL||q==NULL)
    return false;
    if(p->val!=q->val)
    return false;
    return isSameTree(p->left,q->left)
    &&isSameTree(p->right,q->right);
}
bool isSubtree(struct TreeNode* root, struct TreeNode* subRoot){
if(root==NULL)
{
    return false;
}
if(root->val==subRoot->val)
{
    if(isSameTree(root,subRoot))
    return true;
}
return isSubtree(root->left,subRoot)||isSubtree(root->right,subRoot);
}


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