2415. 反转二叉树的奇数层

给你一棵 完美 二叉树的根节点root，请你反转这棵树中每个 奇数 层的节点值。

• 例如，假设第 3 层的节点值是[2,1,3,4,7,11,29,18]，那么反转后它应该变成[18,29,11,7,4,3,1,2]。

反转后，返回树的根节点。

完美 二叉树需满足：二叉树的所有父节点都有两个子节点，且所有叶子节点都在同一层。

节点的 层数 等于该节点到根节点之间的边数。

示例 1：

输入：root = [2,3,5,8,13,21,34]
输出：[2,5,3,8,13,21,34]
解释：
这棵树只有一个奇数层。
在第 1 层的节点分别是 3、5 ，反转后为 5、3 。

示例 2：

输入：root = [7,13,11]
输出：[7,11,13]
解释：
在第 1 层的节点分别是 13、11 ，反转后为 11、13 。

示例 3：

输入：root = [0,1,2,0,0,0,0,1,1,1,1,2,2,2,2]
输出：[0,2,1,0,0,0,0,2,2,2,2,1,1,1,1]
解释：奇数层由非零值组成。
在第 1 层的节点分别是 1、2 ，反转后为 2、1 。
在第 3 层的节点分别是 1、1、1、1、2、2、2、2 ，反转后为 2、2、2、2、1、1、1、1 。

题目分析

回溯法

解题思路：

• 左节点的左子树 & 右节点的右子树 值互换
• 左节点的右子树 & 右节点的左子树 值互换

更多案例可见 Leetcode 回溯法详解

class Solution {
    public TreeNode reverseOddLevels(TreeNode root) {
        dfs(root.left, root.right, true);
        return root;
    }

    public void dfs(TreeNode root1, TreeNode root2, boolean isOdd) {
        if (root1 == null) {
            return;
        }
        if (isOdd) {
            int temp = root1.val;
            root1.val = root2.val;
            root2.val = temp;
        }
        dfs(root1.left, root2.right, !isOdd);
        dfs(root1.right, root2.left, !isOdd);
    }
}

广度优先搜索

解题思路：

• 使用队列保存节点，按层序依次保存该层节点
• 遍历偶数层时，使用栈保存下一层（奇数层）节点值，遍历奇数层时依次从栈顶取出，替换节点值

广度优先搜索（BFS）是一种图搜索算法，用于在图或树数据结构中进行遍历。BFS的基本思想是从起始节点开始，逐层地向外扩展搜索，直到达到目标节点或遍历完整个图

class Solution {
    public TreeNode reverseOddLevels(TreeNode root) {
        int hight = 0;
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
        Stack<Integer> value = new Stack<>();
        queue.offer(root);
        while(hight != -1){
            boolean isEven = hight % 2 == 0, stackFlag = !value.isEmpty();
            int queueSize = queue.size();
            for(int i = 0; i < queueSize; i++){
                TreeNode tmp = queue.poll();
                addNode(tmp.left, queue, value, isEven);
                addNode(tmp.right, queue, value, isEven);
                if(stackFlag){
                    tmp.val = value.pop();
                }
            }
            hight = queue.isEmpty() ? -1 : hight + 1;
        }
        return root;
    }

    private void addNode(TreeNode tmp, Queue<TreeNode> queue, Stack<Integer> value, boolean isEven){
        if(tmp != null){
            queue.offer(tmp);
            if(isEven){
                value.push(tmp.val);
            }
        }
    }
}