比特数据结构与算法（第四章_下）二叉树OJ（力扣：144，965,104，226，100,572）

144. 二叉树的前序遍历

难度简单

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

示例 1：

输入：root = [1,null,2,3]

输出：[1,2,3]

示例 2：

输入：root = [ ]

输出：[ ]

示例 3：

输入：root = [1]

输出：[1]

示例 4：

输入：root = [1,2]

输出：[1,2]

示例 5：

输入：root = [1,null,2]

输出：[1,2]

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 100] 内

• -100 <= Node.val <= 100

进阶：递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

/*** 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* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){}

解析代码：

ps（迭代算法我们要学了C++之后的高阶数据结构再实现）

int TreeSize(struct TreeNode* root)
{if(root==NULL){return 0;}return 1 + TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right);
}void _preorderTraversal(struct TreeNode* root,int* array,int* pi) // (函数前面的_代表这个函数的子函数)
{if(root==NULL){return;}array[(*pi)++] = root->val;_preorderTraversal(root->left,array,pi);_preorderTraversal(root->right,array,pi);
}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);*returnSize=size;return array;
}

（写完这题可以去写写二叉树的中序遍历和后序遍历，都是一样的）链接：

94. 二叉树的中序遍历

965. 单值二叉树

难度简单

如果二叉树每个节点都具有相同的值，那么该二叉树就是单值二叉树。

只有给定的树是单值二叉树时，才返回 true；否则返回 false。

示例 1：

输入：[1,1,1,1,1,null,1]

输出：true

示例 2：

输入：[2,2,2,5,2]

输出：false

提示：

1. 给定树的节点数范围是 [1, 100]。

2. 每个节点的值都是整数，范围为 [0, 99] 。

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     struct TreeNode *left;*     struct TreeNode *right;* };*/bool isUnivalTree(struct TreeNode* root){}

解析代码：

bool isUnivalTree(struct TreeNode* root) {if (root == NULL){return true;}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);
}

104. 二叉树的最大深度

难度简单

给定一个二叉树，找出其最大深度。

二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例：

给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]，

3

/ \

9 20

/ \

15 7

返回它的最大深度 3 。

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

解析代码：

/*int maxDepth(struct TreeNode* root) {if (root == NULL){return 0;}return maxDepth(root->left) > maxDepth(root->right) ? maxDepth(root->left) + 1 : maxDepth(root->right) + 1;
}*/  //这样写会有重复的递归计算，  优化：
int maxDepth(struct TreeNode* root) {if (root == NULL){return 0;}int leftDepth = maxDepth(root->left);int rightDepth = maxDepth(root->right);return leftDepth > rightDepth ? leftDepth + 1 : rightDepth + 1;
}

226. 翻转二叉树

难度简单

给你一棵二叉树的根节点 root ，翻转这棵二叉树，并返回其根节点。

示例 1：

输入：root = [4,2,7,1,3,6,9]

输出：[4,7,2,9,6,3,1]

示例 2：

输入：root = [2,1,3]

输出：[2,3,1]

示例 3：

输入：root = []

输出：[]

提示：

• 树中节点数目范围在 [0, 100] 内

• -100 <= Node.val <= 100

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

解析代码（法一）：

struct TreeNode* invertTree(struct TreeNode* root) {if (root == NULL){return NULL;}struct TreeNode* tmp = root->left;root->left = root->right;root->right = tmp;invertTree(root->left);invertTree(root->right);return root;
}

解析代码（法二）：

struct TreeNode* invertTree(struct TreeNode* root) {if (root == NULL){return NULL;}struct TreeNode* rightTmp = root->right;root->right = invertTree(root->left);root->left = invertTree(rightTmp);return root;
}

100. 相同的树

难度简单

给你两棵二叉树的根节点 p 和 q ，编写一个函数来检验这两棵树是否相同。

如果两个树在结构上相同，并且节点具有相同的值，则认为它们是相同的。

示例 1：

输入：p = [1,2,3], q = [1,2,3]

输出：true

示例 2：

输入：p = [1,2], q = [1,null,2]

输出：false

示例 3：

输入：p = [1,2,1], q = [1,1,2]

输出：false

提示：

• 两棵树上的节点数目都在范围 [0, 100] 内

• -10^4 <= Node.val <= 10*4

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     struct TreeNode *left;*     struct TreeNode *right;* };*/bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q){}

解析代码：

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q) {if (p == NULL && q == NULL){return true;}if (p == NULL || q == NULL)//其中一个为空，另一个不为空{return false;}if (p->val != q->val){return false;}return isSameTree(p->left, q->left)&& isSameTree(p->right, q->right);
}

572. 另一棵树的子树

难度简单

给你两棵二叉树 root 和 subRoot 。检验 root 中是否包含和 subRoot 具有相同结构和节点值的子树。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

二叉树 tree 的一棵子树包括 tree 的某个节点和这个节点的所有后代节点。tree 也可以看做它自身的一棵子树。

示例 1：

输入：root = [3,4,5,1,2], subRoot = [4,1,2]

输出：true

示例 2：

输入：root = [3,4,5,1,2,null,null,null,null,0], subRoot = [4,1,2]

输出：false

提示：

• root 树上的节点数量范围是 [1, 2000]

• subRoot 树上的节点数量范围是 [1, 1000]

• -10^4 <= root.val <= 10^4

• -10^4 <= subRoot.val <= 10^4

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     struct TreeNode *left;*     struct TreeNode *right;* };*/bool isSubtree(struct TreeNode* root, struct TreeNode* subRoot) {}

解析代码：

bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q)
{if (p == NULL && q == NULL){return true;}if (p == NULL || q == NULL)//其中一个为空，另一个不为空{return false;}if (p->val != q->val){return false;}return isSameTree(p->left, q->left)&& isSameTree(p->right, q->right);
}bool isSubtree(struct TreeNode* root, struct TreeNode* subRoot) {if (root == NULL){return false;}if (isSameTree(root, subRoot)){return true;}//不一样就递归遍历这棵树return isSubtree(root->left, subRoot)|| isSubtree(root->right, subRoot);//只要有一个root返回true就行
}