LeetCode 精选 TOP 面试题（Java 实现）—— 对称二叉树

一、题目描述

1.1 题目

• 对称二叉树

• 给定一个二叉树，检查它是否是镜像对称的。

• 例如，二叉树 [1,2,2,3,4,4,3] 是对称的。

    1
   / \
  2   2
 / \ / \
3  4 4  3

• 但是下面这个 [1,2,2,null,3,null,3] 则不是镜像对称的:

    1
   / \
  2   2
   \   \
   3    3

• 说明:
  如果你可以运用递归和迭代两种方法解决这个问题，会很加分。

1.2 知识点

• 二叉树
• 广度优先搜索
• 递归

1.3 题目链接

• https://leetcode-cn.com/problems/symmetric-tree/

二、解题思路

2.1 解题思路

  两种解题思路：

• 递归法：递归遍历整棵树，每次比较左子树的左节点和右子树的右节点，以及左子树的右节点和右子树的左节点是否相等，切当两棵子树任意一颗为空时二叉树不对称，当且仅当两棵子树同时为空时返回 true，此时该父节点为叶子节点；
• 迭代法：核心思想使用队列按层遍历（广度优先搜索）二叉树，且每次将按序将子节点插入队列：左子树左节点，右子树右节点，左子树右节点，右子树左节点。且在每轮判断时取出两节点进行判断。

三、实现代码

3.1 自研实现（递归）

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        return root == null ? true : isSymmetric(root.left, root.right);
    }

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

3.2 示例代码（迭代）

public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
    Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
    q.add(root);
    q.add(root);
    while (!q.isEmpty()) {
        TreeNode t1 = q.poll();
        TreeNode t2 = q.poll();
        if (t1 == null && t2 == null) continue;
        if (t1 == null || t2 == null) return false;
        if (t1.val != t2.val) return false;
        q.add(t1.left);
        q.add(t2.right);
        q.add(t1.right);
        q.add(t2.left);
    }
    return true;
}