226. Invert Binary Tree 翻转二叉树

作者： 负雪明烛 id： fuxuemingzhu 个人博客： http://fuxuemingzhu.cn/

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@TOC

题目地址: https://leetcode.com/problems/invert-binary-tree/

题目描述

Invert a binary tree.

Example:

Input:

     4
   /   \
  2     7
 / \   / \
1   3 6   9

Output:

     4
   /   \
  7     2
 / \   / \
9   6 3   1

Trivia:

This problem was inspired by this original tweet by Max Howell:

Google: 90% of our engineers use the software you wrote (Homebrew), but you can’t invert a binary tree on a whiteboard so f*** off.

题目大意

翻转二叉树。

解题方法

递归

这个题能够很好地帮助我们理解递归。

递归函数本身也是函数，调用递归函数就把它当做普通函数来看待，一定要只思考当前层的处理逻辑，明白该递归函数的输入输出是什么即可，调用的时候不要管函数内部实现。不要用肉脑 debug 递归函数的调用过程，会被绕进去。

首先来分析invertTree(TreeNode root)函数的定义：

1. 函数的定义是什么？ 该函数可以翻转一棵二叉树，即将二叉树中的每个节点的左右孩子都进行互换。
2. 函数的输入是什么？ 函数的输入是要被翻转的二叉树。
3. 函数的输出是什么？ 返回的结果就是已经翻转后的二叉树。

然后我们来分析函数的写法：

1. 递归终止的条件 当要翻转的节点是空，停止翻转，返回空节点。
2. 返回值 虽然对 root 的左右子树都进行了翻转，但是翻转后的二叉树的根节点不变，故返回 root 节点。
3. 函数内容 root 节点的新的左子树：是翻转了的 root.right => 即 root.left = invert(root.right); root 节点的新的右子树：是翻转了的 root.left => 即 root.right = invert(root.left);

至此，递归函数就写完了。在『函数内容』编写的时候，是不是把递归函数invertTree(TreeNode root)当做了普通函数来用？调用invertTree(TreeNode root)函数就是能实现翻转二叉树的目的，不需要理解函数内部怎么实现的。

最后，提醒大家避免踩一个小坑，不能直接写成下面这样的代码：

root.left = invert(root.right)
root.right = invert(root.left)

这是因为第一行修改了root.left，会影响了第二行。在 Python 中，正确的写法是把两行写在同一行，就能保证 root.left 和 root.right 的修改是同时进行的。

Python 解法如下：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution(object):
    def invertTree(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: TreeNode
        """
        if not root:
            return
        root.left, root.right = self.invertTree(root.right), self.invertTree(root.left)
        return root

迭代

使用迭代方法。众所周知，把递归改成迭代需要一个栈，这个题使用迭代基本就是套个模板就好了，关键步骤只有一行，那就是把两个子树进行翻转。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution(object):
    def invertTree(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: TreeNode
        """
        stack = []
        stack.append(root)
        while stack:
            node = stack.pop()
            if not node:
                continue
            node.left, node.right = node.right, node.left
            stack.append(node.left)
            stack.append(node.right)
        return root

日期

2016/4/29 21:58:13 2018 年 10 月 8 日 —— 终于开学了。 2018 年 11 月 ９ 日 —— 睡眠可以