110. 平衡二叉树

题目链接

题目描述：
给定一个二叉树，判断它是否是高度平衡的二叉树。

本题中，一棵高度平衡二叉树定义为：一个二叉树每个节点的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1。

示例 1:

给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]
在这里插入图片描述
返回 true 。

示例 2:

给定二叉树 [1,2,2,3,3,null,null,4,4]
在这里插入图片描述
返回 false 。

难点：

二叉树节点的深度：指从根节点到该节点的最长简单路径边的条数。
二叉树节点的高度：指从该节点到叶子节点的最长简单路径边的条数。

思路：
要求比较高度，必然是要后序遍历。

时间复杂度：O()
空间复杂度：O()

class Solution {
    public boolean isBalanced(TreeNode root) {
        if (root == null) return true;
        return !(getHeight(root) == -1);
    }

    private int getHeight(TreeNode root) {
        if (root == null) return  0; //空结点高度为0
        
        int leftH = getHeight(root.left);
        if (leftH == -1) return -1;
        int rightH = getHeight(root.right);
        if (rightH == -1) return -1;
        return Math.abs(leftH-rightH) > 1 ? -1 : 1+Math.max(leftH, rightH);
    }
}

时长：
15min

收获：
区分深度与高度
递归方法练习

257. 二叉树的所有路径

题目链接

题目描述：
给定一个二叉树，返回所有从根节点到叶子节点的路径。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例:
在这里插入图片描述

难点：

思路：

时间复杂度：O()
空间复杂度：O()

class Solution {
    List<String> resList = new ArrayList<>();
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        if (root == null) return resList;
        List<Integer> path = new ArrayList<>();
        traversal(root, path);
        return resList;
    }

    private void traversal(TreeNode root, List<Integer> path) {
        path.add(root.val);
        if (root.left == null && root.right == null) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < path.size()-1; i++) {
                sb.append(path.get(i)).append("->");
            }
            sb.append(path.get(path.size()-1));
            resList.add(sb.toString());
            return;
        }
        if (root.left != null) {
            traversal(root.left, path);
            path.remove(path.size()-1);
        }
        if (root.right != null) {
            traversal(root.right, path);
            path.remove(path.size()-1);
        }
    }
}

如果想隐藏回溯，要小心了

if (root.left != null) {
	traversal(root.left, path.append("->"));
}
if (root.right != null) {
    traversal(root.right, path.append("->"));
}

这么写大错特错！因为通过path.append方法，字符串元素是累计添加到path中，退出函数时，并不能达到回溯的目的！！！
正确的做法是new一个StringBuilder对象作为参数传入

class Solution {
    List<String> resList = new ArrayList<>();
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        if (root == null) return resList;
        StringBuilder path = new StringBuilder();
        traversal(root, path);
        return resList;
    }
    private void traversal(TreeNode root, StringBuilder path) {
        path.append(root.val);
        if (root.left == null && root.right == null) {
            resList.add(path.toString());
            return;
        }
        if (root.left != null) {
            traversal(root.left, new StringBuilder(path).append("->"));
        }
        if (root.right != null) {
            traversal(root.right, new StringBuilder(path).append("->"));
        }
    }
}

当然，使用字符串拼接实现会更容易：

List<String> resList = new ArrayList<>();
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        if (root == null) return resList;
        String path = "";
        traversal(root, path);
        return resList;
    }

    private void traversal(TreeNode root, String path) {
        path += root.val;
        if (root.left == null && root.right == null) {
            resList.add(path);
            return;
        }
        if (root.left != null) {
            traversal(root.left, path+"->");
        }
        if (root.right != null) {
            traversal(root.right, path+"->");
        }
    }

迭代法：

class Solution {
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        if (root == null)
            return result;
        Stack<Object> stack = new Stack<>();
        // 节点和路径同时入栈
        stack.push(root);
        stack.push(root.val + "");
        while (!stack.isEmpty()) {
            // 节点和路径同时出栈
            String path = (String) stack.pop();
            TreeNode node = (TreeNode) stack.pop();
            // 若找到叶子节点
            if (node.left == null && node.right == null) {
                result.add(path);
            }
            //右子节点不为空
            if (node.right != null) {
                stack.push(node.right);
                stack.push(path + "->" + node.right.val);
            }
            //左子节点不为空
            if (node.left != null) {
                stack.push(node.left);
                stack.push(path + "->" + node.left.val);
            }
        }
        return result;
    }
}

时长：
13min

收获：
注意拼接字符串的细节

404. 左叶子之和

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题目描述：
计算给定二叉树的所有左叶子之和。

示例：
在这里插入图片描述

难点：

思路：
找左叶子之和
核心判断：当前节点是否有左孩子？左孩子是否为叶子？

时间复杂度：O()
空间复杂度：O()

这样写是不对的！
变量值sum没有返回。。。什么原因？

public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
    int sum = 0;
    traversal(root, sum);
    return sum;
}
private void traversal(TreeNode root, int sum) {
    if (root == null) return;

    if (root.left != null && root.left.left == null && root.left.right == null) {
        sum += root.left.val;
    }
    traversal(root.left, sum);
    traversal(root.right, sum);
}

sum不能通过函数的形参传入！！！

int sum = 0;
public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
    traversal(root);
    return sum;
}
private void traversal(TreeNode root) {
    if (root == null) return;
    if (root.left != null && root.left.left == null && root.left.right == null) {
        sum += root.left.val;
    }
    traversal(root.left);
    traversal(root.right);
}

迭代法：

// 先序遍历
class Solution {
    public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<> ();
        stack.add(root);
        int result = 0;
        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNode node = stack.pop();
            if (node.left != null && node.left.left == null && node.left.right == null) {
                result += node.left.val;
            }
            if (node.right != null) stack.add(node.right);
            if (node.left != null) stack.add(node.left);
        }
        return result;
    }
}

// 层序遍历
class Solution {
    public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
        int sum = 0;
        if (root == null) return 0;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            while (size -- > 0) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (node.left != null) { // 左节点不为空
                    queue.offer(node.left);
                    if (node.left.left == null && node.left.right == null){ // 左叶子节点
                        sum += node.left.val;
                    }
                }
                if (node.right != null) queue.offer(node.right);
            }
        }
        return sum;
    }
}