深入剖析 LeetCode 二叉树题目，提升算法技能

2024-02-15 20:32:16

踏入二叉树的神秘领域：探索 LeetCode 上的经典难题

在计算机科学的浩瀚世界中，二叉树脱颖而出，成为数据结构和算法中的重磅角色。作为一种树形结构，它以其简洁高效的存储方式在众多领域大放异彩。

初识二叉树：从入门到精通

对于想要深入二叉树世界的初学者来说，LeetCode 上的题目提供了绝佳的训练场。从基础的题目如 94. 二叉树的中序遍历入手，循序渐进地学习二叉树的基础操作。这道题目要求进行中序遍历，即按照左子树、根节点、右子树的顺序访问每个节点。

def inorder_traversal(root):
    if not root:
        return

    inorder_traversal(root.left)
    print(root.val)
    inorder_traversal(root.right)

进阶挑战：探索二叉树的奥秘

随着对基础的掌握，可以开始探索二叉树的进阶题目。例如，173. 二叉搜索树迭代器需要设计一个迭代器，按照中序遍历的方式遍历二叉搜索树。利用二叉搜索树的特性，可以先通过中序遍历将所有节点值存储在数组中，然后通过数组的索引来访问节点。

class BSTIterator:

    def __init__(self, root):
        self.index = -1
        self.values = []

        self.inorder_traversal(root)

    def inorder_traversal(self, root):
        if not root:
            return

        self.inorder_traversal(root.left)
        self.values.append(root.val)
        self.inorder_traversal(root.right)

    def next(self):
        self.index += 1
        return self.values[self.index]

    def hasNext(self):
        return self.index + 1 < len(self.values)

二叉树在实践中的应用：发挥数据结构的威力

掌握了二叉树的基础和进阶知识后，让我们看看它在实际应用中的强大之处。从操作系统到编译器，再到数据库，二叉树的身影无处不在。它可以高效地存储和处理数据，为我们的日常技术工具提供强有力的支持。

常见问题解答：扫除二叉树学习的障碍

为了巩固对二叉树的理解，这里列出一些常见问题及其解答：

二叉树和二叉搜索树有什么区别？
二叉搜索树是二叉树的一种特殊类型，其中每个节点的左子树中的所有节点值都小于该节点值，而右子树中的所有节点值都大于该节点值。
如何找到二叉树的高度？
递归地计算每个子树的高度，然后取最大高度加 1。
如何检查一棵树是否为平衡二叉树？
平衡二叉树的左右子树的高度差绝对值不超过 1。
如何从前序遍历和中序遍历中重建二叉树？
先根据前序遍历确定根节点，然后根据中序遍历将子树划分为左右两部分，递归地重建子树。
如何计算二叉树中节点的个数？
递归地计算每个子树的节点个数，然后相加。