二叉树算法集锦

1.判断平衡二叉树

public class Solution {
    public boolean IsBalanced_Solution(TreeNode root){
        boolean[] res = new boolean[1];
        res[0] = true;
        getHeight(root,1,res);//注意传数组，不能传res[0]
        return res[0];
    }

    private int getHeight(TreeNode head, int level, boolean[] res) {
        if(head==null){
            return level;
        }
        int lH=getHeight(head.left,level+1,res);//求左子树高度
        if(!res[0]){//求左子树高度的过程中，发现不平衡，此函数立即返回，递归过程结束,此时返回什么根本不重要
            return level;
        }
        int rH=getHeight(head.right,level+1,res);
        if(!res[0]){
            return level;
        }
        if(Math.abs(lH-rH)>1){//左右子树都平衡，比较高度差
            res[0]=false;
        }
        return Math.max(lH, rH);
    }
}

2.判断对称二叉树

   //判断是否是对称的二叉树
    public static boolean isSymmetrical(Node root){
        if(root==null){
            return true;
        }
        return isSymmetrical(root.left,root.right);
    }

    private static boolean isSymmetrical(Node n1, Node n2) {
        if(n1==null&&n2==null){
            return true;
        }
        if(n1==null||n2==null){
            return false;
        }
        if(n1.value!=n2.value){
            return false;
        }
        return isSymmetrical(n1.left, n2.right)&&
                isSymmetrical(n1.right,n2.left);
    }

3.求二叉树的镜像

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    public void Mirror(TreeNode root) {
        if(root == null) return;//空树或者只有一个节点的树，直接返回
        if(root.left == null && root.right == null) return;

        TreeNode tmp = root.left;
        root.left = root.right;
        root.right = tmp;

        if(root.left != null) Mirror(root.left);
        if(root.right !=null) Mirror(root.right);
    }
}

4.任意两个节点的最近公共祖先

从根节点开始遍历，如果node1和node2中的任一个和root匹配，那么root就是最低公共祖先。 如果都不匹配，则分别递归左、右子树，如果有一个 节点出现在左子树，并且另一个节点出现在右子树，则root就是最低公共祖先. 如果两个节点都出现在左子树，则说明最低公共祖先在左子树中，否则在右子树。

public class Solution {  
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {  

        if(root == null || root == p || root == q) return root;  //发现目标节点则通过返回值标记该子树发现了某个目标结点  
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);   //查看左子树中是否有目标结点，没有为null  
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);   //查看右子树是否有目标节点，没有为null  

        if(left!=null&&right!=null) return root;    //都不为空，说明做右子树都有目标结点，则公共祖先就是本身  
        return left == null ? right : left;  //如果发现了目标节点，则继续向上标记为该目标节点  
    }  
}

5.将搜索二叉树构建成双向链表

递归版
解题思路：
1.将左子树构造成双链表，并返回链表头节点。
2.定位至左子树双链表最后一个节点。
3.如果左子树链表不为空的话，将当前root追加到左子树链表。
4.将右子树构造成双链表，并返回链表头节点。
5.如果右子树链表不为空的话，将该链表追加到root节点之后。
6.根据左子树链表是否为空确定返回的节点。

/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {


    public TreeNode Convert(TreeNode root) {
        if(root==null)
            return null;
        if(root.left==null&&root.right==null)
            return root;

        // 将左子树构造成双链表，并返回链表头节点
        TreeNode left = Convert(root.left);
        TreeNode p = left;

        while(p!=null&&p.right!=null){
            p = p.right;
        }
        if(left!=null){
            p.right = root;
            root.left = p;
        }

        TreeNode right = Convert(root.right);
        if(right!=null){
            right.left = root;
            root.right = right;
        }
        return left!=null?left:root;       
    }
}