代码随想录【Day16】| 110. 平衡二叉树、257. 二叉树的所有路径、404. 左叶子之和

110. 平衡二叉树

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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]

返回 true 。

示例 2:

给定二叉树 [1,2,2,3,3,null,null,4,4]

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0int 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

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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:

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

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404. 左叶子之和

题目链接

题目描述：
计算给定二叉树的所有左叶子之和。

示例：

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;}
}

时长：
10min

收获：
参数传递