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5.4二叉树——经典OJ题

2025/3/22 5:17:56 来源:https://blog.csdn.net/E_han/article/details/141753555  浏览:    关键词:5.4二叉树——经典OJ题

本篇博客手撕几道经典的二叉树OJ题,它们都很好地体现了二叉树中蕴含的递归思想
题目均已插入超链接,点击即可跳转~

1. 单值二叉树

(1)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。

(2)题目分析

如果是空树,则return true,否则要比较左右子树各个结点的值与根节点的值是否相同
思想:递归思想——一棵树可以拆成根+左右子树,左右子树又可以拆成根+左右子树

(3)代码实现

bool isUnivalTree(struct TreeNode* root) 
{if(root==NULL){return true;//如果是空树,返回真}int standard=root->val;//记录一下根结点的值作为标准,与左子树和右子树的各节点进行比较if((root->left&&root->left->val!=standard) || (root->right&&root->right->val!=standard)){return false;//两个子节点中有一个不符合就返回false}return isUnivalTree(root->left)&&isUnivalTree(root->right);//确定左右子树都是单值二叉树  
}

2.相同的树

(1)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

(2)题目分析

思想:递归思想,拆成子问题
根和根比,左子树和左子树比,右子树和右子树比(对于整棵树及其任何子树都可以这么操作)

(3)代码实现

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q) 
{//前序遍历法:根-左子树-右子树if(p==NULL&&q==NULL)//两棵树均为空树return true;if(p==NULL||q==NULL)//两棵树有一棵为空树return false;if(p->val==q->val)//根的值相同,则需保证左右子树是相同的树return isSameTree(p->left, q->left)&&isSameTree(p->right, q->right);  return false;
}

变形:对称二叉树,读者可自行尝试。思路提示:根和根比,左子树和右子树比,右子树和左子树比

3.二叉树的前序遍历

(1)题目描述

给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的前序遍历。
注意:前序遍历结果要存到一个数组当中
示例

(2)题目分析

  • 关于returnSize:表示数组空间的大小,leetcode要求返回数组的大小,因此把returnSize的地址作为参数放到了函数接口处,函数执行过程中需要获得数组的大小,存入returnSize当中
  • 操作步骤:
    第一步:确定二叉树结点的个数,进而确定要开辟多大的数组
    第二步:对二叉树进行前序遍历,把遍历的结果放到预先开好的数组当中

(3)代码实现

 //返回一个数组,里面内容是前序遍历的结果,同时要返回数组的元素个数returnSize//前序遍历
int* prevOrder(struct TreeNode*root,int* a,int* pi)
{if(root==NULL)return NULL;a[*pi] = root->val;(*pi)++;prevOrder(root->left,a,pi);//遍历左子树prevOrder(root->right,a,pi);//遍历右子树return a;
}
//遍历树,确定节点个数,进而确定数组要开多大
int treeSize(struct TreeNode* root)
{if(root==NULL)//空结点,返回0return 0;if(root->left==NULL && root->right==NULL)//说明是叶子节点,返回1return 1;return treeSize(root->left)+treeSize(root->right)+1;//返回左子树结点数+右子树结点数+1
}
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) 
{*returnSize = treeSize(root);//确定数组要建多大int* a = (int*)malloc(sizeof(int)*(*returnSize));int i = 0;a = prevOrder(root,a,&i);return a;
}

细节:每遍历到一个值放入数组之后,数组下标要+1,那就需要一个下标i来记录,每放入一个值,i就++。因此需要给前序遍历函数传i的地址,保证多次递归调用的时候都会对同一个i进行++操作,此处需要读者理解函数形参和实参的关系(形参是实参的一份临时拷贝),如果不传i的地址,那么前序遍历函数调用的时候,函数内部对i进行++操作不会影响实参的大小

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