题解 | #二叉树的镜像#

二叉树的镜像

http://www.nowcoder.com/practice/a9d0ecbacef9410ca97463e4a5c83be7

算法思想一:递归

解题思路:

根据二叉树镜像的定义,考虑递归遍历(dfs)二叉树,交换每个节点的左 / 右子节点,即可生成二叉树的镜像。
解题步骤:
1、特判:如果pRoot为空,返回空
2、交换左右子树
3、把pRoot的左子树放到Mirror中镜像一下
4、把pRoot的右子树放到Mirror中镜像一下
5、返回根节点root

图解:

代码展示:

Python版本
class Solution:
    def Mirror(self , pRoot ):
        # write code here
        if not pRoot:
            return pRoot
        # 左右子树交换
        pRoot.left, pRoot.right = pRoot.right, pRoot.left
        # 递归左右子树
        self.Mirror(pRoot.left)
        self.Mirror(pRoot.right)
        
        return pRoot
复杂度分析:
时间复杂度O(N):其中 N为二叉树的节点数量,建立二叉树镜像需要遍历树的所有节点,占用 O(N) 时间。
空间复杂度O(N):最差情况下(当二叉树退化为链表),递归时系统需使用O(N) 大小的栈空间

算法思想二:辅助栈/队列

解题思路:

主要是利用栈(或队列)遍历树的所有节点 node ,并交换每个 node 的左 / 右子节点
算法流程:
1、特例处理: 当 pRoot为空时,直接返回 null ;
2、初始化: 栈(或队列),本文用栈stack ,并加入根节点 pRoot
3、循环交换: 当栈 stack 为空时跳出;
      3.1、出栈: 记为 node ;
      3.2、添加子节点: 将 node 左和右子节点入栈;
      3.3、交换: 交换 node 的左 / 右子节点。
4、返回值: 返回根节点 pRoot

图解:

代码展示:

JAVA版本
public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pRoot TreeNode类 
     * @return TreeNode类
     */
    public TreeNode Mirror (TreeNode pRoot) {
        // write code here
        if(pRoot == null) return null;
        // 构建辅助栈
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        // 根节点入栈
        stack.add(pRoot);
        while(!stack.isEmpty()) {
            // 节点出栈
            TreeNode node = stack.pop();
            // 根节点的左右子树入栈
            if(node.left != null) stack.add(node.left);
            if(node.right != null) stack.add(node.right);
            // 左右子树交换
            TreeNode tmp = node.left;
            node.left = node.right;
            node.right = tmp;
        }
        return pRoot;
    }
}
复杂度分析:
时间复杂度O(N):其中 N 为二叉树的节点数量,建立二叉树镜像需要遍历树的所有节点,占用 O(N) 时间。
空间复杂度O(N):如下图所示,最差情况下,栈 stackstack 最多同时存储(N + 1)/ 2 个节点,占用 O(N)额外空间。




全部评论
借层楼说话: 说实话,无论如何,这道题都需要去遍历整棵树。对于树的遍历操作,无论是迭代(显示的使用栈或队列)还是递归(隐式地维护一个O(n)大小的栈),都是需要O(n)的空间的。这道题居然说能够在空间复杂度为O(1)的情况下解除,我很不理解(虽然题目解释说O(1)是原地操作,但是我是不能接受的)。牛客给我的最大的一个印象就是,空间复杂度和时间复杂度求不对,或者说理解有问题。
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发布于 2022-03-01 19:47
这道题解决思想还是基于分治的,递归只是实现手段。因为递归除了实现分治,还可以实现dfs
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发布于 2024-01-13 10:48 上海
建个栈不用空间吗?
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发布于 2024-04-23 18:07 河南
看到题目说O(1)复杂度 还以为有什么巧妙方法。。递归和栈都要空间啊。。。
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发布于 2024-10-15 09:21 湖南

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02-05 08:49
已编辑
武汉大学 Web前端
野猪不是猪🐗:36k和36k之间亦有差距,ms的36k和pdd的36k不是一个概念
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