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LeetCode 面试经典 150_二叉树_翻转二叉树（69_226_C++_简单）(DFS)

news 2025/11/8 8:34:18

LeetCode 面试经典 150_二叉树_翻转二叉树（69_226_C++_简单）

- 题目描述：
- 输入输出样例：
- 题解：
- - 解题思路：
  - - 思路一（递归（后续遍历））：
  - 代码实现
  - - 代码实现（思路一（递归（后续遍历）））：
    - 以思路一为例进行调试

题目描述：

给你一棵二叉树的根节点 root ，翻转这棵二叉树，并返回其根节点。

输入输出样例：

示例 1：
请添加图片描述

输入：root = [4,2,7,1,3,6,9]
输出：[4,7,2,9,6,3,1]

示例 2：
请添加图片描述

输入：root = [2,1,3]
输出：[2,3,1]

示例 3：
输入：root = []
输出：[]

提示：
树中节点数目范围在 [0, 100] 内
-100 <= Node.val <= 100

题解：

解题思路：

思路一（递归（后续遍历））：

1、我们思想就是交换一个结点的左右指针的指向，将其进行翻转。当我们进行后续遍历的时候，可以先记录每个结点左右指针指向，方便更改当前结点的左右指针的指向。

2、复杂度分析：
① 时间复杂度：O(N)，其中 N 为二叉树节点的数目。我们会遍历二叉树中的每一个节点。
② 空间复杂度：O(N)。使用的空间由递归栈的深度决定，它等于当前节点在二叉树中的高度。在平均情况下，二叉树的高度与节点个数为对数关系，即 O(logN)。而在最坏情况下，树形成链状，空间复杂度为 O(N)。

代码实现

代码实现（思路一（递归（后续遍历）））：

class Solution {
public:TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {if(root==nullptr) return nullptr;//记录左右孩子结点TreeNode *left=invertTree(root->left);TreeNode *right=invertTree(root->right);//交换左右孩子结点root->left=right;root->right=left;return root;}
};

以思路一为例进行调试

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
using namespace std;struct TreeNode
{int val;TreeNode *left;TreeNode *right;TreeNode():val(0),left(nullptr),right(nullptr){}TreeNode(int val):val(val),left(nullptr),right(nullptr){}TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
};//通过数组创建二叉树，-1代表nullptr
TreeNode *createTree(vector<int> nums){if(nums.empty()) return nullptr;TreeNode *root=new TreeNode(nums[0]); queue <TreeNode *> q;q.push(root);int i=1;while(i<nums.size()){TreeNode *node=q.front();q.pop();if (i<nums.size()&&nums[i]!=-1){node->left=new TreeNode(nums[i]);q.push(node->left);}++i;if (i<nums.size()&&nums[i]!=-1){node->right=new TreeNode(nums[i]);q.push(node->right);}++i;}return root;
}//中序遍历（验证二叉树是否创建正确）
void inorder_print(TreeNode *root){if(root==nullptr) return ;inorder_print(root->left);cout<<root->val<<"  ";inorder_print(root->right);
}//翻转二叉树（后序遍历）
class Solution {
public:TreeNode* invertTree(TreeNode* root) {if(root==nullptr) return nullptr;//记录左右孩子结点TreeNode *left=invertTree(root->left);TreeNode *right=invertTree(root->right);//交换左右孩子结点root->left=right;root->right=left;return root;}
};int main(){vector<int> nums={1,2,3,4,5,6,7};//创建二叉树TreeNode *root=createTree(nums);//中序遍历输出二叉树inorder_print(root);cout<<"\n";//翻转二叉树Solution s;TreeNode *ans= s.invertTree(root);//中序遍历输出翻转后的二叉树inorder_print(ans);return 0;
}