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LeetCode刷题6:二叉树篇之第 1 节

LeetCode刷题6:二叉树篇之第 1 节

提示1:本篇先带大家了解二叉树的基础理论,后给出4道基础题目,不难,冲啊~

算法刷题系列

  • LeetCode刷题1:数组篇
  • LeetCode刷题2:链表篇
  • LeetCode刷题3:哈希篇
  • LeetCode刷题4:字符串篇
  • LeetCode刷题5:栈与队列篇

文章目录

  • 算法刷题系列
  • 作者有话说
  • 一、二叉树的种类
    • 1.1 满二叉树
    • 1.2 完全二叉树
    • 1.3 二叉搜索树
    • 1.4 平衡二叉搜索树
  • 二、二叉树的遍历
    • 2.1 深度优先遍历
    • 2.2 广度优先遍历
  • 三、经典题目
    • 3.1 LeetCode144. 二叉树的前序遍历
    • 3.2 LeetCode94. 二叉树的中序遍历
    • 3.3 LeetCode145. 二叉树的后序遍历
    • 3.4 LeetCode226. 翻转二叉树
  • 总结

作者有话说

  本篇是算法刷题系列文章的第 6,从这里开始我们就要进入到了 二叉树 章节,关于 二叉树 章节我们要学的东西很多,包括:二叉树的遍历方式(前中后)、二叉树的属性、二叉树的修改与构造、求二叉搜索树的属性、二叉树公共祖先问题、二叉搜索树的修改与构造。 这一系列难度逐步上升,大家也要不离不弃一直追更啊!


一、二叉树的种类

  二叉树就是每一个节点最多只有两个子节点的数,如下图所示。
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1.1 满二叉树

  如果一棵二叉树 只有度为0的结点和度为2的结点,并且度为0的结点在同一层上 ,则这棵二叉树为满二叉树【注】:度是指树中所以结点的度数的最大值。
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1.2 完全二叉树

  在完全二叉树中,除了最底层节点可能没填满外,其余每层节点数都达到最大值,并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层,则该层包含 1~ 2h−12^{h-1}2h1 个节点。如下图所示。
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1.3 二叉搜索树

  二叉搜索树是带有数值的树,二叉搜索树是一个有序树。具有以下性质。

  • 若它的左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值;
  • 若它的右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值;
  • 它的左、右子树也分别为二叉排序树

在这里插入图片描述

1.4 平衡二叉搜索树

  平衡二叉搜索树又被称为AVL(Adelson-Velsky and Landis)树,且具有以下性质:它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1,并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。 如下图所示。
在这里插入图片描述

二、二叉树的遍历

2.1 深度优先遍历

  先往深走,遇到叶子节点再往回走。一共有三种方式:前序遍历;中序遍历;后序遍历。

  • 前序遍历: 根 —> 左 —> 右
  • 中序遍历: 左 —> 根 —> 右
  • 后序遍历: 左 —> 右 —> 根

2.2 广度优先遍历

  一层一层的去遍历,如下图所示。
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三、经典题目

3.1 LeetCode144. 二叉树的前序遍历

  • 原题地址:144. 二叉树的前序遍历
  • 题目描述: 给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 前序 遍历。
  • 解题思路: 根 —> 左 —> 右
  • 代码如下:
class Solution:def Traversal(self, root, res):if root == None:returnres.append(root.val)self.Traversal(root.left, res)self.Traversal(root.right, res)def preorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:# 保存结果result = []self.Traversal(root, result)return result

3.2 LeetCode94. 二叉树的中序遍历

  • 原题地址:94. 二叉树的中序遍历
  • 题目描述: 给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 中序 遍历。
  • 解题思路: 左 —> 根 —> 右
  • 代码如下:
class Solution:def Traversal(self, root, res):if root == None:return 0self.Traversal(root.left, res)res.append(root.val)self.Traversal(root.right, res)def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:result = []self.Traversal(root, result)return result

3.3 LeetCode145. 二叉树的后序遍历

  • 原题地址:145. 二叉树的后序遍历
  • 题目描述: 给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 后序 遍历。
  • 解题思路: 左 —> 右 —> 根
  • 代码如下:
class Solution:def Traversal(self, root, res):if root == None:return 0self.Traversal(root.left, res)self.Traversal(root.right, res)res.append(root.val)def postorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:result = []self.Traversal(root, result)return result

3.4 LeetCode226. 翻转二叉树

  • 原题地址:226. 翻转二叉树
  • 题目描述: 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。
    在这里插入图片描述
  • 解题思路: 想要翻转二叉树,其实就把每一个节点的左右孩子交换一下就可以了。
  • 代码如下:
class Solution:def invertTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:if not root:return Noneroot.left, root.right = root.right, root.leftself.invertTree(root.left)self.invertTree(root.right)return root

总结

  本博客只是二叉树篇的第一小节,由于该部分题目较多,还请大家持续关注呀。