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4 二叉树基础——第一周力扣C++ python每日一题总结

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2021.4.13-2021.4.18
涉及题目为 二叉树基础部分
第一周刷题结束后 进行一个简单总结

其中代码详细注释见每一天的刷题笔记 本总结部分只简单复现一遍代码!

题目参考开课吧某算法课程胡船长给出的内容~

题号 题名
LC144 二叉树的前序遍历
LC589 N叉树的前序遍历
LC226 翻转二叉树
剑指offer32 I 从上到下打印二叉树 I
剑指offer32 II == LC102 从上到下打印二叉树 II == 二叉树的层序遍历I
LC107 二叉树的层序遍历II
LC103 二叉树的锯齿形层序遍历

LC144 二叉树的前序遍历

解题笔记
LC144 二叉树的前序遍历

1.题目概述

给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 前序 遍历。

2.代码逻辑

【1】定义preorder函数 用于进行递归 接下来进行preorder函数的完成
【2】设置退出条件
【3】将“当前”节点插入结果数组的结尾
【4】遍历当前节点的左子树 右子树

【5】主函数中先初始化数组 然后调用preorder函数 最后返回结果

3.C++代码

class Solution {
   
public:
	void preorder(TreeNode *root,vector<int> &res) {
   
		if (root == NULL) return;
        res.emplace_back(root->val);
        preorder(root->left, res);
        preorder(root->right, res);
	}
    
	vector<int>preorderTraversal(TreeNode *root){
   
        vector<int> res;
        preorder(root, res);
        return res;
	}
};

4.python代码

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        def preorder(root: TreeNode):
            if not root:
                return
            res.append(root.val)
            preorder(root.left)
            preorder(root.right)

        res = list()
        preorder(root)
        return res

LC589 N叉树的前序遍历

解题笔记
LC589 N叉树的前序遍历

1.题目概述



2.代码逻辑

整体跟二叉树的前序遍历差不多 区别在于 不能递归左子树+右子树 而是迭代容器中所有子节点
容器就是介个~

1.Npreorder函数
【1】退出条件
【2】插入尾部
【3】迭代所有元素并对每个元素进行递归遍历
2.调用

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    void Npreorder(Node *root, vector<int> &res){
   
        if(root == NULL) return;

        res.push_back(root->val);
        for(auto x: root->children){
   //迭代容器中所有的元素 每个元素的临时名字为x
        //一直迭代到root没有子节点为止
            Npreorder(x,res);//递归遍历
        }
    }
    vector<int> preorder(Node* root) {
   
        vector<int> res;
        Npreorder(root, res);
        return res;

    }
};

4.python代码

class Solution:
    def preorder(self, root: 'Node') -> List[int]:
        res = []
        def Npreorder(root):
            if root:
                res.append(root.val)
                for node in root.children:
                    Npreorder(node)
        
        Npreorder(root)
        return res

LC226 翻转二叉树

LC226 翻转二叉树
解题笔记

1.题目概述

2.代码逻辑

【1】设置退出条件
【2】翻转每个节点的左子树和右子树

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {
   
        if(root == nullptr) return root; 
        swap(root->left, root->right);
        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        return root;
    }
};

4.python代码

class Solution:
    def invertTree(self, root: TreeNode) -> TreeNode:
        if not root:
            return root       

        
        left = self.invertTree(root.left)
        right = self.invertTree(root.right)
        root.left, root.right = right, left 
        
        return root

剑指offer32 I 从上到下打印二叉树 I

我的解题笔记
剑指offer32 I

1.题目概述

2.代码逻辑

【1】设置退出条件
如果根节点上来就是空的 直接返回结果——[]
【2】初始化结果数组 ans
【3】这里与前面不同了开始!
用到了队列来暂时存储树的节点(因为需要判断什么时候结束遍历~)
所以要初始化包含根节点的队列queue = [root]

二叉树的层序遍历用队列好想一些hhh

就是这个逻辑嘛~

【3】进行BFS循环(队列queue为空时跳出循环)

  • 1.出队:队首元素出队 TreeNode* node = q.front()
  • 2.打印:将这个出队的元素放到结果数值末尾
  • 3.添加子节点node的左(右)子节点如果不为空 则将左(右)子节点加入队列queue

【4】接下来来继续进行循环直到队列为空就行辽~
【5】返回打印结果数组ans

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    vector<int> levelOrder(TreeNode* root) {
   
        vector<int> ans;
        if (root == NULL) return ans;

        queue<TreeNode*> q; //初始化队列
        q.push(root);//根入队列
        while(q.size()){
   
            //BFS循环
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            ans.push_back(node->val);
            if(node->left)
                q.push(node->left);
            if(node->right)
                q.push(node->right);
        }
        return ans;
    }
};

4.python代码

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if not root:return []
        res,queue = [],collections.deque()
        #初始化 创建空结果列表 队列
        queue.append(root) #节点入队
        while queue:
            node = queue.popleft() 
            #python可以不必把 “获取队首元素”&“队列首元素出队” 写成两句 一句解决~
            res.append(node.val)
            if node.left: queue.append(node.left)
            if node.right: queue.append(node.right)
        return res

剑指offer32 II 从上到下打印二叉树II == LC102 二叉树的层序遍历

我的解题笔记
LC剑指offer32 从上到下打印二叉树II

1.题目概述

2.代码逻辑

C++
【1】深度优先函数的特例处理
【2】不断地往动态数组中创建新的行
【3】在每行中 不断地加入每层的节点
【4】逐个节点进行递归 每一个节点都进行【2】【3】操作
【5】调用时 从第0层开始就ok~

python

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    void getResult(TreeNode *root, int depth, vector<vector<int>> &ans){
   //深度优先搜索
        //这个是用于每一层打印结果的函数
	    if (root == NULL) return;//特例处理
	    if (depth == ans.size()) {
    //在当前层数与最终结果(二维动态)数组的长度相同时
            ans.push_back(vector<int>());//新建一行~
            //在二维数组没有对应”行“的时候 新建这一“行”————就这作用~
        }
	    ans[depth].push_back(root->val);//向结果数组的尾部中加入根节点
	    getResult(root->left, depth+1, ans);//逐层进行递归 
	    getResult(root->right,depth+1, ans);
        return;
        }
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
   
        vector<vector<int>> ans;
        getResult(root, 0, ans);//从第零层开始遍历
        return ans;
    }
};

4.python代码

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        if not root: return [] #特例处理
        res, queue = [], collections.deque() #初始化队列
        queue.append(root) #把根压入队列
        while queue: #队列只要不为空 就一直循环
            tmp = [] #初始化临时列表
            for _ in range(len(queue)): #当前层打印循环
                node = queue.popleft() #队首元素出队 记为node 因为是双向队列 所以从左边出!
                tmp.append(node.val) #将node加到结果列表中
                if node.left: queue.append(node.left) #左子节点如果非空 加入队列末尾
                if node.right: queue.append(node.right) #右子节点如果非空 加入队列末尾
            res.append(tmp) #将这一层的结果打印出来 加到最后的二维结果数组中~
        return res

LC107 二叉树的层序遍历II

刷题笔记
LC107

1.题目概述

2.代码逻辑

不用说了
跟LC102几乎一样诶~
C++做个翻转

python做个翻转。。。

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    void getResult(TreeNode *root, int depth, vector<vector<int>> &ans){
   
	    if (root == NULL){
   
            return;
        }
        if(depth == ans.size()){
   
            ans.push_back(vector<int>());
        }
        ans[depth].push_back(root->val);
        getResult(root->left, depth+1, ans);
        getResult(root->right, depth+1, ans);
        return;
    }   
    vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {
   
        vector<vector<int>> ans;
        getResult(root, 0, ans);//先常规从上到下打印出来二维数组
        reverse(ans.begin(),ans.end());
        return ans;
    }
};

4.python代码

这…跟LC102有啥差别
就结尾返回ans[::-1])(翻转结果数组)就行了
这就便捷得一批~

class Solution:
    def levelOrderBottom(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        if not root: return [];
        ans,queue=[],collections.deque()
        queue.append(root)
        while queue:
            tmp = []
            for _  in range(len(queue)):
                node = queue.popleft()#队首元素出队 因为是双向队列 所以从左边出!
                tmp.append(node.val)
                if node.left: queue.append(node.left)
                if node.right: queue.append(node.right)
            ans.append(tmp)
        return ans[::-1]

LC103 二叉树的锯齿形层序遍历

超级nice的一道题!
这题的刷题笔记记录了好多东西!
感觉前面刷了这么多二叉树相关的基础题
在这道题上都汇总起来了~
我的刷题笔记
LC103 二叉树的锯齿形层序遍历

1.题目概述

2.代码逻辑

依旧是熟悉的层序遍历
只不过变了下方向

C++
【1】定义总队列 装全部节点
【2】定义变量isOrderLeft 记录是否从左到右插入
【3】进入循环 循环终止条件为 总队列为空
【4】循环中 定义一个双端队列 levelList来存储当前层的值
【5】遍历当前层的值 并将所有值出队 之后将这些出队的值存入双端队列(如果isOrderLeft 为True就从左向右插入 为False就从右向左插入)
【6】将【4】【5】两步得到的当前层的结果添加到结果数组中
【7】(还在循环中嗷)做isOrderLeft = !isOrderLeft 操作 达到“偶数层反向遍历”的效果
【8】跳出循环 输出结果

python
取巧了23333 直接层序遍历加上指定层数翻转
【1】层序遍历

【2】指定层数(偶数层)翻转遍历结果数组(就是那个每层的一维结果数组啦)

3.C++代码

class Solution {
   
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
   
        vector<vector<int>> ans;
        if(!root) return ans;

        //利用队列实现 BFS按层遍历
        queue<TreeNode*> nodeQueue;//定义一个TreeNode*类的队列 nodeQueue(这个解释不太清楚准不准确 是暂时的一个认知)
        nodeQueue.push(root);
        bool isOrderLeft = true;//记录是否是从左到右插入(true)

        while (!nodeQueue.empty()){
   
            //如果队列不为空 就一直循环下去
            deque<int> levelList;//定义一个双端队列levelList来存储当层的值   
            int size = nodeQueue.size();//size存储了当前层的长度 方便下面对队列进行遍历
            for (int i=0; i < size; i++){
   //遍历总队列中该层的值并将所有值出队  按标志位存入双端队列 再按固定顺序读取下一层节点值进队列
                auto node = nodeQueue.front();//取出队列第一个值 存储到node中
                nodeQueue.pop();
                if(isOrderLeft) {
   //奇数层 从左到右插入双端队列
                    levelList.emplace_back(node->val);
                }
                else{
   
                    levelList.push_front(node->val);//从容器开头开始插入元素 实现从左往右插入双端队列
                }

                //接下来读取下一层节点值进入双端队列
                if(node->left){
   
                    nodeQueue.push(node->left);//左子节点不为空 就插到总队列中
                }
                if(node->right){
   
                    nodeQueue.push(node->right);
                }
            }
            ans.emplace_back(vector<int>{
   levelList.begin(),levelList.end()});
            //将当前层的值添加到结果数组中
            //前面的vector<int>将队列格式转换格式
            isOrderLeft = !isOrderLeft;
        }
    return ans;
    }
};

4.python代码

class Solution:
    def zigzagLevelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        #先层序遍历 再把偶数层的结果翻转即可~
        stack = [root]#总队列 遍历的树暂时都装这里
        ans = []
        while stack:
            level = [] #存储每一层用的队列 其结果直接扔到ans结果数组中
            for _ in range(len(stack)):
                node = stack.pop(0)
                if not node:
                    continue
                level.append(node.val)
                stack.append(node.left)
                stack.append(node.right)
            if level:
                ans.append(level)
        for i in range(1, len(ans), 2):#从1到结果数组的长度 步长为2 
            ans[i] = ans[i][::-1] #[::-1]是翻转数组的意思 
            #把ans[i]这个数组翻转过来
        return ans


转载:https://blog.csdn.net/qq_45704942/article/details/115859302
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