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刻意练习：LeetCode实战 -- Task20. 对称二叉树

编程日记 2024-09-26 01:20:00

背景

本篇图文是LSGO软件技术团队组织的第二期基础算法（Leetcode）刻意练习训练营的打卡任务。本期训练营采用分类别练习的模式，即选择了五个知识点（数组、链表、字符串、树、贪心算法），每个知识点选择了三个简单、两个中等、一个困难等级的题目，共计三十道题，利用三十天的时间完成这组刻意练习。

本次任务的知识点：树

树是一种抽象数据类型（ADT）或是实现这种抽象数据类型的数据结构，用来模拟具有树状结构性质的数据集合。它是由 n(n>0) 个有限节点组成的一个具有层次关系的集合。

把它叫做「树」是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。

它具有以下的特点：

每个节点都只有有限个子节点或无子节点；
没有父节点的节点称为根节点；
每一个非根节点有且只有一个父节点；
除了根节点外，每个子节点可以分为多个不相交的子树；
树里面没有环路。

题目

题号：101
难度：简单
https://leetcode-cn.com/problems/symmetric-tree/

给定一个二叉树，检查它是否是镜像对称的。

例如，二叉树 [1,2,2,3,4,4,3] 是对称的。

    1/ \2   2/ \ / \
3  4 4  3

但是下面这个 [1,2,2,null,3,null,3] 则不是镜像对称的:

    1/ \2   2\   \3    3

实现

第一种：采用递归的方法

执行结果：通过
执行用时：132 ms, 在所有 C# 提交中击败了 16.67% 的用户
内存消耗：25.1 MB, 在所有 C# 提交中击败了 5.17% 的用户

/*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {*     public int val;*     public TreeNode left;*     public TreeNode right;*     public TreeNode(int x) { val = x; }* }*///镜像对称的递归函数
public class Solution
{public bool IsSymmetric(TreeNode root){return IsMirror(root, root);}private bool IsMirror(TreeNode t1, TreeNode t2){if (t1 == null && t2 == null) return true;if (t1 == null || t2 == null) return false;return (t1.val == t2.val)&& IsMirror(t1.left, t2.right)&& IsMirror(t1.right, t2.left);}
}

Python 语言

执行结果：通过
执行用时：48 ms, 在所有 Python3 提交中击败了 30.95% 的用户
内存消耗：13.7 MB, 在所有 Python3 提交中击败了 5.17% 的用户

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = Noneclass Solution:def isSymmetric(self, root: TreeNode) -> bool:return self.isMirror(root, root)def isMirror(self, t1: TreeNode, t2: TreeNode) -> bool:if t1 is None and t2 is None:return Trueif t1 is None or t2 is None:return Falsereturn t1.val == t2.val and self.isMirror(t1.left, t2.right) and self.isMirror(t1.right, t2.left)

第二种：采用队列的方法

思路：利用二叉树的层次遍历的方式来实现。

执行结果：通过
执行用时：112 ms, 在所有 C# 提交中击败了 70.93% 的用户
内存消耗：24.9 MB, 在所有 C# 提交中击败了 5.17% 的用户

public class Solution
{public bool IsSymmetric(TreeNode root){if (root == null)return true;Queue<TreeNode> nodes = new Queue<TreeNode>();nodes.Enqueue(root.left);nodes.Enqueue(root.right);while (nodes.Count != 0){TreeNode node1 = nodes.Dequeue();TreeNode node2 = nodes.Dequeue();if (node1 == null && node2 == null)continue;if (node1 == null || node2 == null)return false;if (node1.val != node2.val)return false;nodes.Enqueue(node1.left);nodes.Enqueue(node2.right);nodes.Enqueue(node1.right);nodes.Enqueue(node2.left);}return true;}
}

往期活动

LSGO软件技术团队会定期开展提升编程技能的刻意练习活动，希望大家能够参与进来一起刻意练习，一起学习进步！

Python基础刻意练习活动即将开启，你参加吗？
Task01：变量、运算符与数据类型
Task02：条件与循环
Task03：列表与元组
Task04：字符串与序列
Task05：函数与Lambda表达式
Task06：字典与集合
Task07：文件与文件系统
Task08：异常处理
Task09：else 与 with 语句
Task10：类与对象
Task11：魔法方法
Task12：模块

我是终身学习者“老马”，一个长期践行“结伴式学习”理念的 中年大叔。

我崇尚分享，渴望成长，于2010年创立了“LSGO软件技术团队”，并加入了国内著名的开源组织“Datawhale”，也是“Dre@mtech”、“智能机器人研究中心”和“大数据与哲学社会科学实验室”的一员。

愿我们一起学习，一起进步，相互陪伴，共同成长。

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刻意练习：LeetCode实战 -- Task20. 对称二叉树

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