文章目录
- 前言:
- 🐕啥叫“框架思维”
- 🏨深入理解前中后序
- 🪀前序位置与后序位置区别
- 两种解题思路:
- 下面用几道简单题来练习一下:
- 🎀力扣 104.二叉树的最大深度
- 🎀力扣 144.翻转二叉树
前言:
本篇博客会带你理解面对二叉树题型时的两种解题思维模式
:(我先总结出来,不理解往下看)
1、是否可以通过遍历一遍二叉树得到答案?
如果可以,用一个 traverse 函数配合外部变量来实现,这叫「遍历」的思维模式。(就是根据当前节点的值来进行处理操作,可以得出答案)。
2、是否可以定义一个递归函数,通过子问题(子树)的答案推导出原问题的答案?
如果可以,写出这个递归函数的定义,并充分利用这个函数的返回值,这叫「分解问题」的思维模式。(就是将问题分解为左右子树的问题,看看是否通过对左右子树进行处理可以得出答案)
但是无论使用哪种思维模式,你都需要思考
:
如果单独抽出一个二叉树节点,它需要做什么事情?需要在什么时候(前/中/后序位置)做? 其他的节点不用你操心,递归函数会帮你在所有节点上执行相同的操作。
🐕啥叫“框架思维”
先解释一下啥叫“框架思维”,就是看到一道算法题,你下意识的就想到用什么方法,甚至还没有仔细看题目限制条件,就可以基本将70%的代码写出来,剩下没写的就是限制条件。
(举个例子:就是英语考试的作文题,如果你有一套写作框架/模板(就是你背的英语作文模板),就能很快的完成一篇英语作文)
🏨深入理解前中后序
我们学习二叉树时,都学过前序遍历、中序遍历、后序遍历,先来回顾一下,找一下区别吧
是不是分别在前序位置、中序位置、后序位置上呢?那么它们的位置不同,产生的作用也不同
。
如果你意识到了这一点,证明你已经理解了它们作用不一样。
🪀前序位置与后序位置区别
你也注意到了,只要是递归形式的遍历(数组也能递归),都可以有前序位置和后序位置,分别在递归之前和递归之后.
所谓前序位置,就是刚进入一个节点(元素)的时候,后序位置就是即将离开一个节点(元素)的时候,那么进一步,你把代码写在不同位置,代码执行的时机也不同:
🎀下面以一个链表入手,让你理解
前序位置与后序位置的区别
,而二叉树无非是多了一个中序位置而已。
思考:如何倒序打印链表呢?如何正序打印链表呢
看到这里,你是否对这张图中内容理解了呢
那么说回二叉树也是一样的,只不过多了一个中序位置罢了。
教科书里只会问你前中后序遍历结果分别是什么,所以对于一个只上过大学数据结构课程的人来说,他大概以为二叉树的前中后序只不过对应三种顺序不同的 List<Integer> 列表。
但是我想说,前中后序是遍历二叉树过程中处理每一个节点的三个特殊时间点,绝不仅仅是三个顺序不同的 List:
前序位置的代码在刚刚进入一个二叉树节点的时候执行;
后序位置的代码在将要离开一个二叉树节点的时候执行;
中序位置的代码在一个二叉树节点左子树都遍历完,即将开始遍历右子树的时候执行。
你注意本文的用词,我一直说前中后序「位置」,就是要和大家常说的前中后序「遍历」有所区别:
你可以在前序位置写代码往一个 List 里面塞元素,那最后得到的就是前序遍历结果;但并不是说你就不可以写更复杂的代码做更复杂的事。
画成图,前中后序三个位置在二叉树上是这样:
你可以发现每个节点都有「唯一」属于自己的前中后序位置,所以其他的节点不用你操心,递归函数会帮你在所有节点上执行相同的操作。
两种解题思路:
二叉树题目的递归解法可以分两类思路,(无论题目是简单困难)
- 第一类是遍历一遍二叉树得出答案,
- 第二类是通过分解成左右子树问题计算出答案
下面用几道简单题来练习一下:
力扣 104.二叉树的最大深度
🎀力扣 104.二叉树的最大深度
给定一个二叉树 root ,返回其最大深度。
二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。
提示:
- 树中节点的数量在 [0, 104] 区间内。
-100 <= Node.val <= 100
🏅解法一能否利用分解为左右子树来推出结果
public int maxDepth(TreeNode root) {
//思路:能否利用遍历一次二叉树解决问题?可以,【前序位置,当前进入时++,后序位置,回溯退出时--】
//思路:能否利用分解为左右子树来推出结果?可以,【后序位置】
//思路2:
if(root==null){
return 0;
}
int leftDepth = maxDepth(root.left);//获取左子树的最大深度
int rightDepth = maxDepth(root.right);//获取右子树的最大深度
return Math.max(leftDepth,rightDepth)+1;
}
🏅解法二能否利用遍历一次二叉树解决问题
public int maxDepth(TreeNode root) {
//思路:能否利用遍历一次二叉树解决问题?可以,【前序位置,当前进入时++,后序位置,回溯退出时--】
//思路:能否利用分解为左右子树来推出结果?可以,【后序位置】
//思路1:
if(root==null){
return 0;
}
maxDepth++;//进入当前节点
maxDepth(root.left);//进入左子树
res=Math.max(res,maxDepth);
maxDepth(root.right);//进入右子树
maxDepth--;//从右子树回溯到当前节点,深度-1
return res;
}
力扣 144.翻转二叉树
🎀力扣 144.翻转二叉树
给定一棵二叉树的根节点 root,请左右翻转这棵二叉树,并返回其根节点。
提示:
- 树中节点的数量在 [0, 100] 区间内。
-100 <= Node.val <= 100
🏅解法一能否利用分解为左右子树来推出结果
public TreeNode mirrorTree(TreeNode root) {
//思路:是否能通过分解左右子树来解决问题
if(root==null){
return root;
}
TreeNode left= mirrorTree(root.left);
TreeNode right= mirrorTree(root.right);
//后序位置
root.left=right;
root.right=left;
return root;
}
🏅解法二能否利用遍历一次二叉树解决问题
public TreeNode mirrorTree(TreeNode root) {
//思路:是否能通过一次二叉树遍历推出结果呢?可以
if(root==null){
return root;
}
//前序位置
TreeNode temp=root.left;//先寄存当前节点的左子树
root.left=root.right;
root.right=temp;
mirrorTree(root.left);
mirrorTree(root.right);
return root;
}