例题1
单值二叉树
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：
- 给定树的节点数范围是
[1, 100]。- 每个节点的值都是整数，范围为
[0, 99]。
编译环境Dev-cpp(C++)
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct TreeNode {
int val; // 节点值
struct TreeNode* left; // 左子树指针
struct TreeNode* right; // 右子树指针
} TreeNode;
// 判断二叉树是否为单值二叉树的函数
bool isUnivalTree(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return true; // 空树是单值二叉树
}
// 检查左子树的值和根节点的值是否相等
if (root->left != NULL && root->left->val != root->val) {
return false;
}
// 检查右子树的值和根节点的值是否相等
if (root->right != NULL && root->right->val != root->val) {
return false;
}
// 递归判断左右子树是否为单值二叉树
return isUnivalTree(root->left) && isUnivalTree(root->right);
}
// 创建二叉树节点的函数
struct TreeNode* createNode(int val) {
struct TreeNode* newNode = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));
newNode->val = val;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 构建二叉树的函数
struct TreeNode* buildTree() {
struct TreeNode* root = createNode(1);
root->left = createNode(1);
root->right = createNode(1);
root->left->left = createNode(1);
root->left->right = createNode(1);
root->right->right = createNode(1);
return root;
}
// 释放二叉树节点内存的函数
void freeTree(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
freeTree(root->left);
freeTree(root->right);
free(root);
}
int main() {
// 构建二叉树
struct TreeNode* root = buildTree();
// 判断二叉树是否为单值二叉树
bool result = isUnivalTree(root);
// 打印结果
if (result) {
printf("The binary tree is a unival tree.\n");
} else {
printf("The binary tree is not a unival tree.\n");
}
// 释放二叉树节点内存
freeTree(root);
return 0;
}例题2
相同的树
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<= Node.val <=
编译环境Dev-cpp(C++)
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct TreeNode {
int val; // 节点值
struct TreeNode* left; // 左子树指针
struct TreeNode* right; // 右子树指针
} TreeNode;
// 判断两棵二叉树是否相同的函数
bool isSameTree(struct TreeNode* p, struct TreeNode* q) {
if (p == NULL && q == NULL) {
return true; // 两棵树均为空，认为它们相同
}
if (p == NULL || q == NULL) {
return false; // 一棵树为空，另一棵不为空，认为它们不相同
}
if (p->val != q->val) {
return false; // 节点值不相等，认为两棵树不相同
}
// 递归判断左右子树是否相同
return isSameTree(p->left, q->left) && isSameTree(p->right, q->right);
}
// 创建二叉树节点的函数
struct TreeNode* createNode(int val) {
struct TreeNode* newNode = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));
newNode->val = val;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 构建第一棵二叉树的函数
struct TreeNode* buildTree1() {
struct TreeNode* root = createNode(1);
root->left = createNode(2);
root->right = createNode(3);
return root;
}
// 构建第二棵二叉树的函数
struct TreeNode* buildTree2() {
struct TreeNode* root = createNode(1);
root->left = createNode(2);
root->right = createNode(3);
return root;
}
// 释放二叉树节点内存的函数
void freeTree(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
freeTree(root->left);
freeTree(root->right);
free(root);
}
int main() {
// 构建第一棵二叉树
struct TreeNode* p = buildTree1();
// 构建第二棵二叉树
struct TreeNode* q = buildTree2();
// 检查两棵二叉树是否相同
bool result = isSameTree(p, q);
// 打印结果
if (result) {
printf("The two binary trees are the same.\n");
} else {
printf("The two binary trees are not the same.\n");
}
// 释放二叉树节点内存
freeTree(p);
freeTree(q);
return 0;
}例题3
对称二叉树
给你一个二叉树的根节点
root， 检查它是否轴对称。示例 1：
输入：root = [1,2,2,3,4,4,3] 输出：true示例 2：
输入：root = [1,2,2,null,3,null,3] 输出：false提示：
- 树中节点数目在范围
[1, 1000]内-100 <= Node.val <= 100
编译环境Dev-cpp(C++)
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct TreeNode {
int val; // 节点值
struct TreeNode* left; // 左子树指针
struct TreeNode* right; // 右子树指针
} TreeNode;
// 判断左右子树是否对称的辅助函数
bool isSymmetricHelper(struct TreeNode* left, struct TreeNode* right) {
if (left == NULL && right == NULL) {
return true; // 左右子树均为空，认为它们对称
}
if (left == NULL || right == NULL) {
return false; // 左右子树一个为空，一个不为空，认为它们不对称
}
if (left->val != right->val) {
return false; // 左右子树根节点值不相等，认为它们不对称
}
// 递归判断左子树的左子树与右子树的右子树是否对称
// 以及左子树的右子树与右子树的左子树是否对称
return isSymmetricHelper(left->left, right->right) && isSymmetricHelper(left->right, right->left);
}
// 判断二叉树是否对称的函数
bool isSymmetric(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return true; // 空树认为是对称的
}
// 调用辅助函数判断左右子树是否对称
return isSymmetricHelper(root->left, root->right);
}
// 创建二叉树节点的函数
struct TreeNode* createNode(int val) {
struct TreeNode* newNode = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode));
newNode->val = val;
newNode->left = NULL;
newNode->right = NULL;
return newNode;
}
// 构建二叉树的函数
struct TreeNode* buildTree() {
struct TreeNode* root = createNode(1);
root->left = createNode(2);
root->right = createNode(2);
root->left->left = createNode(3);
root->left->right = createNode(4);
root->right->left = createNode(4);
root->right->right = createNode(3);
return root;
}
// 释放二叉树节点内存的函数
void freeTree(struct TreeNode* root) {
if (root == NULL) {
return;
}
freeTree(root->left);
freeTree(root->right);
free(root);
}
int main() {
// 构建二叉树
struct TreeNode* root = buildTree();
// 检查二叉树是否对称
bool result = isSymmetric(root);
// 打印结果
if (result) {
printf("The binary tree is symmetric.\n");
} else {
printf("The binary tree is not symmetric.\n");
}
// 释放二叉树节点内存
freeTree(root);
return 0;
}
