BM32 合并二叉树

 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 * };
 */

class Solution {
public:
    /**
     * 
     * @param t1 TreeNode类 
     * @param t2 TreeNode类 
     * @return TreeNode类
     */
    TreeNode* mergeTrees(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
        // write code here
        if(!t1){
            return t2;
        }
        if(!t2){
            return t1;
        }
        TreeNode* ret = new TreeNode(t1->val+t2->val);
        ret->left = mergeTrees(t1->left,t2->left);
        ret->right=mergeTrees(t1->right,t2->right);
        return ret;
    }
};

BM33 二叉树的镜像

 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    TreeNode* Mirror(TreeNode* pRoot) {
        // write code here
        if(!pRoot)
            return NULL;
        else{
            swap<TreeNode*>(pRoot->left,pRoot->right);
            Mirror(pRoot->left);
            Mirror(pRoot->right);
        }
        return pRoot;
    }
};
--------------------------------------------分割线，下面是不用swap解法
    TreeNode* Mirror(TreeNode* pRoot) {
        // write code here
        if(pRoot == NULL){
            return NULL;
        }
        
        TreeNode* left = Mirror(pRoot->left);
        TreeNode* right = Mirror(pRoot->right);
        pRoot->left = right;
        pRoot->right = left;
        return pRoot;
    }

BM34 判断是不是二叉搜索树

 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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 root TreeNode类 
     * @return bool布尔型
     */
    bool isValidBST(TreeNode* root) {
        // write code here
        return dfs(root,INT_MIN,INT_MAX);
    }
    bool dfs(TreeNode* root,int left,int right){
        if(root==nullptr)
            return true;
        if(root->val<left||root->val>right)
            return false;
        return dfs(root->left,left,root->val)&&dfs(root->right,root->val,right);
    }
};

BM35 判断是不是完全二叉树

如果没有左子节点，有右子节点，则不满足完全二叉树；

如果有左子节点，则入队；

如果有右子节点，则入队，否则支flag为1；

如果flag==1并且有子节点，则不满足完全二叉树；

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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 root TreeNode类 
     * @return bool布尔型
     */
    bool isCompleteTree(TreeNode* root) {
        // write code here
        if(root==nullptr)
            return true;
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        int flag=0;
        while(!q.empty()){
            TreeNode* t=q.front();
            q.pop();
            if(flag==1&&(t->left||t->right))
                return false;
            if(t->left==nullptr&&t->right)
                return false;
            if(t->left)
                q.push(t->left);
            if(t->right)
                q.push(t->right);
            else
                flag=1;
        }
        return true;
    }
};

BM36 判断是不是平衡二叉树

class Solution {
public:
    bool IsBalanced_Solution(TreeNode* pRoot) {
        if(pRoot==NULL)
            return true;
        int lefth = hight(pRoot->left);
        int righth=hight(pRoot->right);
        if(abs(lefth-righth)>1)
            return false;
        return IsBalanced_Solution(pRoot->left)&&IsBalanced_Solution(pRoot->right);
    }
    int hight(TreeNode* pRoot){
        if(!pRoot)
            return 0;
        if(!pRoot->left && !pRoot->right)
            return 1;
        return 1+ max(hight(pRoot->left), hight(pRoot->right));
    }
};

BM37 二叉搜索树的最近公共祖先

由于是搜索树，存在以下三种情况：

1、子节点都在父节点的左边，值小于此节点；

2、子节点都在父节点的右边，值大于此节点；

3、值等于父节点，即直接跳出可以返回此节点；

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    int ret=0;
public:
    /**
     * 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 root TreeNode类 
     * @param p int整型 
     * @param q int整型 
     * @return int整型
     */
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        // write code here
        TreeNode* cur=root;
        while(1){
            if(p<cur->val&&q<cur->val)
                cur=cur->left;
            else if(p>cur->val&&q>cur->val)
                cur=cur->right;
            else break;
        }
        return cur->val;
    }
};

BM38 在二叉树中找到两个节点的最近公共祖先*

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 * };
 */

class Solution {
public:
    /**
     * 
     * @param root TreeNode类 
     * @param o1 int整型 
     * @param o2 int整型 
     * @return int整型
     */
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int o1, int o2) {
        // write code here
        TreeNode* l = fun(root,o1,o2);
        return l->val;
    }
    TreeNode* fun(TreeNode* root,int o1,int o2){
        if(!root) return NULL;
        if(root->val==o1||root->val==o2) return root;
        
        TreeNode* ln = fun(root->left,o1,o2);
        TreeNode* rn = fun(root->right,o1,o2);
        
        if(!ln) return rn;
        if(!rn) return ln;
        return root;
    }
};

BM40 重建二叉树

后序与中序，确定二叉树

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    TreeNode* traversal(vector<int>& inorder,vector<int>& postorder){
        //如果后序数组为空，则返回空
        if(postorder.size()==0) return NULL;
        //分离出后序数组的根节点，用rootvalue存起来
        int rootValue = postorder[postorder.size()-1];
        //创建一个新节点，用来存储新的树
        TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
        //当后序数组只有这一个节点时，返回根节点；
        if(postorder.size()==1) return root;
        //遍历中序数组，找到其中的根节点
        int delimiterIndex;
        for(delimiterIndex=0;delimiterIndex<inorder.size();delimiterIndex++){
            if(inorder[delimiterIndex]==rootValue) break;
        }
        //切割中序数组
        //左闭右开区间：【0，delimiterIndex】
        vector<int> leftInorder(inorder.begin(),inorder.begin()+delimiterIndex);
        //【delimiterIndex+1,end】
        vector<int> rightInorder(inorder.begin()+delimiterIndex+1,inorder.end());
        //分割玩后，将后序数组中的根节点丢弃
        postorder.resize(postorder.size()-1);
        //切割后序数组
        //亦然左闭右开，注意这里使用了左中序数组大小作为切割点,【0,leftInorder.size】
        vector<int> leftPostorder(postorder.begin(),postorder.begin()+leftInorder.size());
        //【leftInorder.size(),end】
        vector<int> rightPostorder(postorder.begin()+leftInorder.size(),postorder.end());
        //创建左边的子树，对分离的前后序数组进行再分离
        root->left=traversal(leftInorder,leftPostorder);
        root->right=traversal(rightInorder, rightPostorder);
        return root;
        }
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> vin) {
        if(pre.size()==0||vin.size()==0) return NULL;
        return traversal(pre,vin);
    }
};

前序与中序

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
    private:
        TreeNode* traversal (vector<int>& inorder, int inorderBegin, int inorderEnd, vector<int>& preorder, int preorderBegin, int preorderEnd) {
        if (preorderBegin == preorderEnd) return NULL;
 
        int rootValue = preorder[preorderBegin]; // 注意用preorderBegin 不要用0
        TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
 
        if (preorderEnd - preorderBegin == 1) return root;
 
        int delimiterIndex;
        for (delimiterIndex = inorderBegin; delimiterIndex < inorderEnd; delimiterIndex++) {
            if (inorder[delimiterIndex] == rootValue) break;
        }
        // 切割中序数组
        // 中序左区间，左闭右开[leftInorderBegin, leftInorderEnd)
        int leftInorderBegin = inorderBegin;
        int leftInorderEnd = delimiterIndex;
        // 中序右区间，左闭右开[rightInorderBegin, rightInorderEnd)
        int rightInorderBegin = delimiterIndex + 1;
        int rightInorderEnd = inorderEnd;
 
        // 切割前序数组
        // 前序左区间，左闭右开[leftPreorderBegin, leftPreorderEnd)
        int leftPreorderBegin =  preorderBegin + 1;
        int leftPreorderEnd = preorderBegin + 1 + delimiterIndex - inorderBegin; // 终止位置是起始位置加上中序左区间的大小size
        // 前序右区间, 左闭右开[rightPreorderBegin, rightPreorderEnd)
        int rightPreorderBegin = preorderBegin + 1 + (delimiterIndex - inorderBegin);
        int rightPreorderEnd = preorderEnd;
 
        root->left = traversal(inorder, leftInorderBegin, leftInorderEnd,  preorder, leftPreorderBegin, leftPreorderEnd);
        root->right = traversal(inorder, rightInorderBegin, rightInorderEnd, preorder, rightPreorderBegin, rightPreorderEnd);
 
        return root;
    }
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> vin) {
        if (vin.size() == 0 || pre.size() == 0) return NULL;
        // 参数坚持左闭右开的原则
        return traversal(vin, 0, vin.size(), pre, 0, pre.size());
    }
 
};

BM41 输出二叉树的右视图

先确定树的结构，再层序遍历确定每层最后出现的节点。

class Solution {
public:
    /**
     * 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
     * 求二叉树的右视图
     * @param xianxu int整型vector 先序遍历
     * @param zhongxu int整型vector 中序遍历
     * @return int整型vector
     */
    // 构造树的每个结点
    struct node{
        node* left;
        node* right;
        int val;
    };
    // 先获取整棵树的结构
    node* create(int pL,int pR,int mL,int mR,vector<int> &xianxu, vector<int>& zhongxu){
        if(pL>pR){
            return NULL;
        }
        node* root=new node;
        root->val=xianxu[pL];
        int k;
        for(k=mL;k<=mR;k++){
            if(zhongxu[k]==xianxu[pL]){
                break;
            }
        }
         
        int numLeft=k-mL;
        // 递归左子树
        root->left=create(pL+1,pL+numLeft,mL,k-1,xianxu, zhongxu);
        // 递归右子树
        root->right=create(pL+numLeft+1,pR,k+1,mR,xianxu,zhongxu);
         
        return root;
    }
    unordered_map<int, int> mp;
    // 我们按照层序遍历这颗二叉树，然后记录每个层数最后出现的结点的权值
    void BFS(node* root){
        if(!root){
            return;
        }
        queue<pair<node*,int> > q;
        q.push(make_pair(root,1));
        mp[1]=root->val;
        while(!q.empty()){
            auto now=q.front();
            q.pop();
            // 先左子树，然后遍历右子树
            if(now.first->left){
                q.push(make_pair(now.first->left,now.second+1));
                mp[now.second+1]=now.first->left->val;
            }
            if(now.first->right){
                q.push(make_pair(now.first->right,now.second+1));
                mp[now.second+1]=now.first->right->val;
            }
        }
    }
    vector<int> solve(vector<int>& xianxu, vector<int>& zhongxu) {
        // write code here
        node* root=create(0,xianxu.size()-1,0,zhongxu.size(),xianxu,zhongxu);
         
        vector<int> ans;
         
        BFS(root);
         
        int n=mp.size(); // 层数
        for(int i=1;i<=n;i++){
            ans.push_back(mp[i]);
        }
         
        return ans;
    }
};