翻转二叉树

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字数统计: 722 字 | 阅读时长 ≈ 2 分钟

题目描述：翻转一棵二叉树。

示例：
输入：

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输出：

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
  public TreeNode invertTree(TreeNode root) {

  }
}

方法一：递归 / 深度优先搜索dfs

递归的两个条件如下：

  • 终止条件：当前节点为 null 时返回
  • 交换当前节点的左右节点，再递归的交换当前节点的左节点，递归的交换当前节点的右节点
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class Solution {
  public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    // 递归函数的终止条件，节点为空时返回
    if(root == null) return null;
    
    // 将当前节点的左右子树交换
    TreeNode temp = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = temp;
    invertTree(root.left); // 递归交换当前节点的 左子树
    invertTree(root.right); // 递归交换当前节点的 右子树
    // 函数返回时就表示当前这个节点，以及它的左右子树
    return root;
  }
}

复杂度分析：

  • 时间复杂度：每个元素都必须访问一次，所以是 O(n)
  • 空间复杂度：最坏的情况下（当二叉树退化为链表），需要存放 O(n) 个函数调用

执行结果：通过

  • 执行用时：0 ms, 在所有 Java 提交中击败了100.00%的用户

  • 内存消耗：37.2 MB, 在所有 Java 提交中击败了76.28%的用户

方法二：迭代 / 广度优先搜索bfs

广度优先遍历需要额外的数据结构–队列，来存放临时遍历到的元素。

深度优先遍历的特点是一竿子插到底，不行了再退回来继续；而广度优先遍历的特点是层层扫荡。

所以，我们需要先将根节点放入到队列中，然后不断的迭代队列中的元素。对当前元素调换其左右子树的位置，然后：

  • 判断其左子树是否为空，不为空就放入队列中
  • 判断其右子树是否为空，不为空就放入队列中
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class Solution {
  public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    if(root == null) return null;
    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
    queue.offer(root);
    while(!queue.isEmpty()) {
      TreeNode temp = queue.poll();
      TreeNode right = temp.right;
      temp.right = temp.left;
      temp.left = right;
      if(temp.left != null) {
        queue.offer(temp.left);
      }
      if(temp.right != null) {
        queue.offer(temp.right);
      }
    }
    return root;
  }
}

复杂度分析：

  • 时间复杂度：同样每个节点都需要入队列/出队列一次，所以是 O(n)
  • 空间复杂度：最坏的情况下会包含所有的叶子节点，完全二叉树叶子节点是 n/2 个，所以时间复杂度是 O(n)

执行结果：通过

  • 执行用时：0 ms, 在所有 Java 提交中击败了100.00%的用户

  • 内存消耗：37.3 MB, 在所有 Java 提交中击败了47.08%的用户