LeetCode刷题日记精选例题(代码+链接)

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了LeetCode刷题日记精选例题(代码+链接)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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一、对称二叉树

题目链接

二叉树的对称是指二叉树的左子树与右子树互相翻转后是否相等,我们的第一种思路是使用队列,从最外侧向内侧进行扫描,判断每次扫描的两个节点的值是否相等

节点为空的话会出现以下几种情况

  • 左节点为空,右节点不为空 返回false
  • 左节点不为空,右节点为空 返回false

节点不为空会出现下列情况返回false

  • 左右节点不为空,但是值不相等

1.使用队列解决本题

    //使用队列解决本题
    public static boolean isSymmetric(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return true;
        
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList();
        queue.offer(root.left);
        queue.offer(root.right);
        while (!queue.isEmpty())
            TreeNode node1 = queue.poll();
            TreeNode node2 = queue.poll();
            if (node1==null&&node2==null)
                continue;
            
            if (node2==null||node1==null||node1.val!=node2.val)
                return false;
            
            queue.offer(node1.left);
            queue.offer(node2.right);
            queue.offer(node1.right);
            queue.offer(node2.left);
        
        return true;
    

使用递归解决本题

    public static boolean isSymmetric(TreeNode root)
        return compareTree(root.left,root.right);
    

    private static boolean compareTree(TreeNode left, TreeNode right) 
        if ((left==null&&right!=null)||(left!=null&&right==null))
            return false;
        
        if (left==null&&right==null)
            return true;
        
        if (left.val!=right.val)
            return false;
        


        return compareTree(left.left,right.right)&& compareTree(left.right,right.left);
    

二、相同的树

题目链接


    //使用队列
    public static boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) 
        Deque<TreeNode> deque =new LinkedList<>();
        deque.offer(p);
        deque.offer(q);
        while (!deque.isEmpty())
            TreeNode node1 = deque.poll();
            TreeNode node2 = deque.poll();
            if (node1==null&&node2==null)
                continue;
            
            if (node1==null||node2==null||node1.val!=node2.val)
                return false;
            
            deque.push(node1.left);
            deque.push(node2.left);
            deque.push(node1.right);
            deque.push(node2.right);
        
        return true;
    
	//使用递归    
	public static boolean isSameTree2(TreeNode p, TreeNode q) 
        return compareTree(p,q);
    

    private static boolean compareTree(TreeNode p, TreeNode q) 
        if (p==null&&q==null)
            return true;
        
        if (p==null&&q!=null)
            return false;
        
        if (p!=null&&q==null)
            return false;
        
        if (q.val!=p.val)
            return false;
        
        return compareTree(p.left,q.left)&&compareTree(p.right,q.right);
    

三、另一棵树的子树

题目链接



本题可以通过递归将其转换为是否是相同树的问题,subRoot是否是子树的问题可以转换为或的问题

  • 是当前树
  • 是当前树的左子树
  • 是当前树的右子树
    public boolean isSubtree(TreeNode root, TreeNode subRoot) 
        if (subRoot==null)return true;
        if (root==null) return false;
        return check(root,subRoot)||isSubtree(root.left,subRoot)||isSubtree(root.right,subRoot);
    

    private boolean check(TreeNode root, TreeNode subRoot) 
        //转换成是否是相同树的问题了
        if (root==null&&subRoot!=null)
            return false;
        
        if (root!=null&&subRoot==null)
            return false;
        
        if (root==null&&subRoot==null)
            return true;
        
        if (root.val!=subRoot.val)
            return false;
        
        return check(root.left,subRoot.left)&&check(root.right,subRoot.right);
    
//队列解决    
public boolean isSubtree(TreeNode root, TreeNode subRoot) 
        if (subRoot==null)return true;
        if (root==null) return false;
        return check(root,subRoot)||isSubtree(root.left,subRoot)||isSubtree(root.right,subRoot);
    

    private boolean check(TreeNode root, TreeNode subRoot) 
        //转换成是否是相同树的问题了
        Deque<TreeNode> deque = new LinkedList();
        deque.offer(root);
        deque.offer(subRoot);
        while (!deque.isEmpty())
            TreeNode node1 = deque.poll();
            TreeNode node2 = deque.poll();
            if (node1==null&&node2==null)
                continue;
            
            if (node1==null||node2==null||node1.val!=node2.val)
                return false;
            
            deque.offer(node1.left);
            deque.offer(node2.left);
            deque.offer(node1.right);
            deque.offer(node1.right);
        
        return true;
    

四、二叉树的最大深度

题目链接

    public int maxDepth(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        return Math.max(maxDepth(root.left),maxDepth(root.right))+1;
    

五、二叉树的最小深度

题目链接

    public int minDepth(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        if (root.left==null&&root.right==null)
            return 1;
        
        int min = Integer.MAX_VALUE;
        if (root.left!=null)
            min = Math.min(minDepth(root.left),min);
        
        if (root.right!=null)
            min = Math.min(minDepth(root.right),min);
        
        return min+1;
    

六、完全二叉树的节点个数

题目链接

    //深度优先遍历
    public int countNodes2(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        int left = countNodes2(root.left);
        int right = countNodes2(root.right);

        return left+right+1;
    
    //广度优先遍历
    public int countNodes(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        int sum = 0;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        while (!queue.isEmpty())
            int len = queue.size();
            sum+=len;
            for (int i=0;i<len;i++)
                TreeNode top = queue.poll();
                if (top.left!=null) queue.offer(top.left);
                if (top.right!=null) queue.offer(top.right);
            
        
        return sum;
    

以上是针对普通二叉树的解法,我们还可以根据完全二叉树的性质来进行解析

完全二叉树除了最后一层,其它层全满,且最后一层叶节点从左向右连续,计算满二叉树的公式是2^深度-1

我们对左子树和右子树进行递归,并统计其深度,当左右子树深度一致,证明左子树为满二叉树,此时递归右子树,反之右子树为满二叉树,递归左子树

    public int countNodes3(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        int leftDep = getDep(root.left);
        int rightDep =  getDep(root.right);

        if (leftDep==rightDep)
            //左子树为满二叉树
            return (1<<leftDep)+countNodes3(root.right);
        else 
            //右子树为满二叉树
            return (1<<rightDep)+countNodes3(root.left);
        
    

    private int getDep(TreeNode root) 
        int dep = 0;
        while (root!=null)
            root=root.left;
            dep++;
        
        return dep;
    

七、平衡二叉树

题目链接

必须满足的条件是,当前节点的左子树与右子树的高度差不超过1,当前节点满足,则继续判断它的左子树和右子树是否也满足

 public boolean isBalanced(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return true;
        
        return Math.abs(getDep(root.left)-getDep(root.right))<=1&&isBalanced(root.left)&&isBalanced(root.right);
    

    private int getDep(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        return Math.max(getDep(root.left),getDep(root.right))+1;
    

上述的递归的缺点是,同一节点会被重复的调用height方法,时间复杂度较高,我们可以采用后序遍历,这样时间复杂度为O(n)

    public boolean isBalanced(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return true;
        
        return Height(root)>0;
    

    private int Height(TreeNode root) 
        if (root==null)
            return 0;
        
        int leftDep = Height(root.left);
        if (leftDep==-1)
            return -1;
        
        int rightDep = Height(root.right);
        if (rightDep==-1)
            return -1;
        
        if (Math.abs(leftDep-rightDep)>1)
            return -1;
        
        return Math.max(leftDep,rightDep)+1;
    

八、二叉树的所有路径

题目链接


本题应该使用前序遍历,这样才有利于记录路径,我们需要合理利用递归地回溯来记录每一组路径,我们将经过的节点记录到list集合中,每次遇到叶子结点都对集合中的数字进行拼接,将拼接好的数据装入res中,最后将res返回即可

    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) 
        List<Integer> paths = new ArrayList<>();
        List<String> res = new ArrayList<>();
        if (root==null)
            return<

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