数据结构---二叉树基础面试题

1. LeetCode第144题—二叉树的前序遍历

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */


/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
 //因为你需要知道在开辟空间大小的时候,开辟多大才行,所以要算结点的个数
 int TreeSize(struct TreeNode* root)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return 0;
    else
        return 1+TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right);
 }

//前序遍历
 void _preorderTraversal(struct TreeNode* root,int* array,int* pi)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return;
    array[(*pi)++] = root->val;
    _preorderTraversal(root->left,array,pi); //这里的pi是传过来的指针,可以直接的使用
    _preorderTraversal(root->right,array,pi);
 }

//这里值得注意的就是在传i的时候一定要传地址,因为只有传值才能做到在同一个i上++的效果
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    
    
    int size = TreeSize(root);
    int* array = (int*)malloc(sizeof(int)*size);
    int i = 0;
    _preorderTraversal(root,array,&i); //思考题目就明白他需要你把结点的值都放在一个数组里面
    *returnSize = size;
    return array;
}

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2. LeetCode第94题—二叉树的中序遍历

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */


/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */

 int TreeSize(struct TreeNode* root)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return 0;
    else
        return 1+TreeSize(root->left)+TreeSize(root->right);
 }
 
//左子树 根 右子树
 void _inorderTraversal(struct TreeNode* root,int* array,int* pi)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return;
    _inorderTraversal(root->left,array,pi);
    array[(*pi)++] = root->val;
    _inorderTraversal(root->right,array,pi);
 }

int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    
    
    int size = TreeSize(root);
    int* array = (int*)malloc(sizeof(int)*size);
    int i = 0;
    _inorderTraversal(root,array,&i);
    *returnSize = size;
    return array;
}

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3. LeetCode第145题—二叉树的后序遍历

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */


/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */

  int TreeSize(struct TreeNode* root)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return 0;
    else
        return 1+TreeSize(root->left)+TreeSize(root->right);
 }

  void _postorderTraversal(struct TreeNode* root,int* array,int* pi)
 {
    
    
    if(root == NULL)
        return;
    _postorderTraversal(root->left,array,pi);
    _postorderTraversal(root->right,array,pi);
    array[(*pi)++] = root->val;
 }

int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    
    
    int size = TreeSize(root);
    int* array = (int*)malloc(sizeof(int)*size);
    int i = 0;
    _postorderTraversal(root,array,&i);
    *returnSize = size;
    return array;
}

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4. LeetCode第965题—单值二叉树

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */

//分解为当前树 和左子树 右子树的子问题然后进行递归
bool isUnivalTree(struct TreeNode* root){
    
    
    if(root == NULL)
        return true;

    //检查当前树
    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);
}

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5. LeetCode第104题—二叉树的最大深度

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */


int maxDepth(struct TreeNode* root){
    
    
    if(root == NULL)
        return 0;
        //为的就是消除代码冗余
    int leftDepth = maxDepth(root->left);
    int rightDepth = maxDepth(root->right);

//求出左右子树较大的哪一个
    return leftDepth > rightDepth? leftDepth+1 :rightDepth+1;

}

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6. LeetCode第226题—翻转二叉树

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这道题有两种解题思路:①翻转左右子树,再反转左子树的左右子树和右子树的左右子树
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相当于中序遍历

//接口要求返回的是树的根结点
struct TreeNode* invertTree(struct TreeNode* root){
    
    
    if(root == NULL)
    {
    
    
        return NULL;
    }
       else
    {
    
    
        struct TreeNode* tmp = root->left;
        root->left = root->right;
        root->right = tmp;

        invertTree(root->left);
        invertTree(root->right);
        return root;
    }
}


相当于后续遍历,先遍历左子树在右子树,最后根。

struct TreeNode* invertTree(struct TreeNode* root){
    
    
    if(root == NULL)
    {
    
    
        return NULL;
    }
    else
    {
    
    
        struct TreeNode* right = root->right ;
        root->right = invertTree(root->left);
        //这里有一个覆盖值的问题,你把左边求出来直接链在了右边,那么右边原来的就没有了被覆盖了,你在转换就不对了
        root->left = invertTree(right);
        return root;
    }
}

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7. LeetCode第100题—相同的树

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */

//把每一种情况都考虑到
bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){
    
    
    if(p == NULL && q == NULL)
        return true;
    
    //结构不同
    if(p != NULL && q == NULL)
        return false;
    if(p == NULL && q != NULL)
        return false;
    
    //走到这里的时候就可以确定此时p和q都是不为空的,再来判断他们的值是否相同
    if(p->val != q->val) //此时==并不能判断出来结果,不能说他们一开始给的两个结点相同就直接返回true
        return false;

    
    
    return isSameTree(p->left,q->left) && isSameTree(p->right,q->right);
 
}

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8. LeetCode第572题—另一颗树的子树

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这道题需要使用上上一道题的接口,就会使解题变简单。
让t和s中的每一颗子树都进行比较,如果有相同,则满足

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
  bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q);
 bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){
    
    
    if(p == NULL && q == NULL)
        return true;
    
    //结构不同
    if(p != NULL && q == NULL)
        return false;
    if(p == NULL && q != NULL)
        return false;
    
    //走到这里的时候就可以确定此时p和q都是不为空的,再来判断他们的值是否相同
    if(p->val != q->val) //此时==并不能判断出来结果,不能说他们一开始给的两个结点相同就直接返回true
        return false;

    
    
    return isSameTree(p->left,q->left) && isSameTree(p->right,q->right);
 
}

//t是s完全相同的一部分(包括叶子)
//子树就是和你的一个子树相不相同
//让t和s中的每一颗子树都进行比较,如果有相同,则满足
bool isSubtree(struct TreeNode* s, struct TreeNode* t){
    
    
    if(s == NULL)
        return false;
    
    if(isSameTree(s,t))
        return true;
    
    //此时我需要让我的t去和我的s中的每一结点所在的子树都去比较
    return  isSubtree(s->left,t) || isSubtree(s->right,t);
}

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9. 剑指offer第28题—对称二叉树

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判断一个树是否对称,首先要判断左右孩子是否对称相等,还需要判断左孩子的左子树是否和右孩子的右子树对称,左孩子的右子树是否和右孩子的左子树对称。


bool _isSymmetric(struct TreeNode* left, struct TreeNode* right)
{
    
    
    //这两种if情况判断的都是结构上面的不同
    if(left == NULL && right == NULL)
        return true;
    if(left == NULL || right == NULL)
        return false;
    return left->val == right->val
        && _isSymmetric(left->left, right->right)
        && _isSymmetric(left->right, right->left);
}
 
bool isSymmetric(struct TreeNode* root){
    
    
    if(root == NULL)
        return true;
    return _isSymmetric(root->left, root->right);
}

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