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2023-10-18 10:10:40

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
 
//初识二叉树，lchild、data、rchild
//拆分成单个二叉树，树叶高度呢都代表1
//深度优先遍历实际上就是前序遍历
//DFS max(l,r)+1
class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if (root != null) {
            int leftHeight = maxDepth(root.left);
            int rightHeight = maxDepth(root.right);
            return Math.max(leftHeight, rightHeight) + 1;
        }
        return 0;
    }
}

//BFS 
//boolean offer(E e)方法-----向队列末尾追加一个元素
//E poll()方法-----从队首获取元素。注意，获取后该元素就从队列中被移除了!出队操作
//E peek()方法-----同样可以获取队首元素，但是与poll不同的是并不会将该元素从队列中删除。

//层次遍历的代码比較简单。仅仅须要一个队列就可以。先在队列中增加根结点。之后对于随意一个结点来说。
//在其出队列的时候，訪问之。同一时候假设左孩子和右孩子有不为空的。入队列。
//二叉树的BFS遍历
// class Solution {
//     public void BFS(TreeNode root) {
//         if (root != null) {
//             Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//             queue.offer(root);
//             while (queue.size() != 0) {
//                 //就是让root入队列，出队列的时候取名为node，然后继续递归。
//                 //好好理解理解，到了这个时候了，应该很简单
//                 //你从队列中出去的时候，得把名字留下啊，让下一个在队列中得叫这个名字，
//                 //才能循环的起来啊
//                 //换名字是因为弹出来的重名了。
//                 TreeNode node = queue.poll();
//                 System.out.print(node.val);
//                 if (node.left != null) {
//                     queue.offer(node.left);
//                 }
//                 if (node.right != null) {
//                     queue.offer(node.right);
//                 }
//             }
//         }
//     }
// }

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
 //这里面其实有很多话想说，接下来就要开始理解递归了。
 //可以看到在使用了静态递归方法后，并没有什么返回值吧，而是将里面的类似res这样的值改变最后输出。
// class Solution {
//     public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
//         List<Integer> res = new ArrayList<>();
//         LDR(root, res);
//         return res;
//     }
//     public void LDR(TreeNode root, List<Integer> res) {
//         if (root == null) {
//             return;
//         }
//         LDR(root.left);
//         res.add(root.val);
//         LDR(root.right);
//     }
// }


//非递归的方式实现二叉树的中序遍历
//左左左左（代表的是此时的中，上一步的左，这一步还要继续右，假如右没有，继续退到上一步的中，以此类推
//每次都永远是以中值得情况输出得
// class Solution {
//     public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
//         LinkedList<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        
//         //这边不需要换名字的啊，你弹出来的时候换名字就好啊、。。。。菜鸡
//         //TreeNode tempNode = root;
//         while (tempNode != null || !stack.isEmpty()) {
//             if (tempNode != null) {
//                 stack.push(tempNode);
//                 tempNode = tempNode.left;
//             } else {
//                 //将这个输出，往右跑，bingo
//                 TreeNode tempNode = stack.pop();
//                 System.out.println(tempNode.val);
//                 tempNode = tempNode.right;
//             }
//         }
//     }
// }

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();
        while (root != null || !stack.isEmpty()) {
            if (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            } else{
                root = stack.pop();
                res.add(root.val);
                root = root.right;
            }
        }
        return res;
    }
}

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
 //这个BFS不是一个递归啊。。别搞蒙蔽啊
// class Solution {
//     public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
//         List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        
//         //反正一直往左找完了往右找，找个机会弹呗
//         BFS(root, res);
//         return res;
        
        
//     }
//     public void BFS(TreeNode root, List<List<Integer>> res) {
        
//         if (root == null) return;
//         LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//         queue.offer(root);
//         while (queue.size() != 0) {
//             int n = queue.size();
//             List<Integer> re = new ArrayList<>();
//             for (int i = 0; i < n; i++){
//                 TreeNode temp = queue.poll();
//                 re.add(temp.val);
//                 if (temp.left != null) {
//                     queue.offer(temp.left);
//                 } 
//                 if (temp.right != null) {
//                     queue.offer(temp.right);
//                 }      
//             }
//             res.add(re);
//         }
        
//     }
// }



class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        //BFS是横着放啊。
        if (root == null) return res;
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        while (queue.size() != 0) {
            int n = queue.size();
            List<Integer> re = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < n; i++){
                TreeNode temp = queue.poll();
                re.add(temp.val);
                if (temp.left != null) {
                    queue.offer(temp.left);
                } 
                if (temp.right != null) {
                    queue.offer(temp.right);
                }      
            }
            res.add(re);
        }
        return res;
        
        
    }
}
// public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
//     List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();

//     Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
//     if (root != null) {
//         queue.add(root);
//     }
//     while (!queue.isEmpty()) {
//         int n = queue.size();
//         List<Integer> level = new ArrayList<>();
//         for (int i = 0; i < n; i++) { 
//             TreeNode node = queue.poll();
//             level.add(node.val);
//             if (node.left != null) {
//                 queue.add(node.left);
//             }
//             if (node.right != null) {
//                 queue.add(node.right);
//             }
//         }
//         res.add(level);
//     }

//     return res;
// }

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
 //这个写法是对的，依据BFS分层每层都是一个集合的写法(上一个题解)。
 //暂且认为满二叉树的时候可以这么写吧，就是没null的时候。
// class Solution {
//     public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
//         if (root == null) return true;
//         LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
//         TreeNode t = new TreeNode(-1);
//         boolean flag = false;
//         queue.offer(root);
//         while (!queue.isEmpty()) {
//             int n = queue.size();
//             List<Integer> re = new ArrayList<>();
//             for (int i = 0; i < n; i++) {
//                 TreeNode node = queue.poll();
//                 re.add(node.val);
//                 //注意为null的情况
//                 if (node.left != null) {
//                     queue.offer(node.left);
//                 } else {
//                     queue.offer(t);
//                 }
//                 if (node.right != null) {
//                     queue.offer(node.right);
//                 } else {
//                     queue.offer(t);
//                 }
//             }
//             //集合中的对称元素
//             for (int i = 0; i < n/2; i++) {
//                 if (re.get(i) == re.get(n - i -1)) {
//                     //来一次判断一次，打个标记就行
//                     flag = true;
//                 } else {
//                     flag = false;
//                 }
//             }
//         }
//         return flag;
//     }
// }
//递归或者迭代，在找一个树用来做对称
//很重要的一点，就是null的时候是怎么回事。
//应该是null也算一个TreeNode了，也入队列了，弹出来也是null，
//但是不能在继续指left或者right，不然就是空指针异常了
class Solution {
    public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
        return check(root, root);
    }

    public boolean check(TreeNode u, TreeNode v) {
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.offer(u);
        queue.offer(v);
        while (!queue.isEmpty()) {
            u = queue.poll();
            v = queue.poll();
            if (u == null && v == null) {
                continue;
            }
            if ((u == null || v == null) || (u.val != v.val)) {
                return false;
            }

            queue.offer(u.left);
            queue.offer(v.right);

            queue.offer(u.right);
            queue.offer(v.left);
        }
        return true;
    }
}

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        DLR(root, res);
        return res;
    }
    public void DLR(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root != null) {
            res.add(root.val);
            DLR(root.left, res);
            DLR(root.right, res);
        }
    }
}

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