我们先从简单的题开始,看看力扣第 226 题「 翻转二叉树 」,输入一个二叉树根节点 root,让你把整棵树镜像翻转,比如输入的二叉树如下:

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

算法原地翻转二叉树,使得以 root 为根的树变成:

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

思考前面的提纲: 二叉树思想提纲

1、这题能不能用「遍历」的思维模式解决

可以,我写一个 traverse 函数遍历每个节点,让每个节点的左右子节点颠倒过来就行了。

单独抽出一个节点,需要让它做什么?让它把自己的左右子节点交换一下。

需要在什么时候做?好像前中后序位置都可以。

// 主函数
TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    // 遍历二叉树,交换每个节点的子节点
    traverse(root);
    return root;
}
 
// 二叉树遍历函数
void traverse(TreeNode root) {
    if (root == null) {
        return;
    }
 
    /**** 前序位置 ****/
    // 每一个节点需要做的事就是交换它的左右子节点
    TreeNode tmp = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = tmp;
 
    // 遍历框架,去遍历左右子树的节点
    traverse(root.left);
    traverse(root.right);
}
 

作者可视化面板: 东哥带你刷二叉树(思路篇) | labuladong 的算法笔记

你把前序位置的代码移到后序位置也可以,但是直接移到中序位置是不行的[因为交换左右子节点,不交换根节点] ,需要稍作修改,这应该很容易看出来吧,我就不说了。

按理说,这道题已经解决了,不过为了对比,我们再继续思考下去。

2、这题能不能用「分解问题」的思维模式解决

我们尝试给 invertTree 函数赋予一个定义:

// 定义:将以 root 为根的这棵二叉树翻转,返回翻转后的二叉树的根节点
TreeNode invertTree(TreeNode root);
 

然后思考,对于某一个二叉树节点 x 执行 invertTree(x),你能利用这个递归函数的定义做点啥?

我可以用 invertTree(x.left) 先把 x 的左子树翻转,再用 invertTree(x.right) 把 x 的右子树翻转,最后把 x 的左右子树交换,这恰好完成了以 x 为根的整棵二叉树的翻转,即完成了 invertTree(x) 的定义。

直接写出解法代码:

// 定义:将以 root 为根的这棵二叉树翻转,返回翻转后的二叉树的根节点
TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    if (root == null) {
        return null;
    }
    // 利用函数定义,先翻转左右子树
    TreeNode left = invertTree(root.left);
    TreeNode right = invertTree(root.right);
 
    // 然后交换左右子节点
    root.left = right;
    root.right = left;
 
    // 和定义逻辑自恰:以 root 为根的这棵二叉树已经被翻转,返回 root
    return root;
}
 

看看作者可视化辅以理解:

东哥带你刷二叉树(思路篇) | labuladong 的算法笔记

这种「分解问题」的思路,核心在于你要给递归函数一个合适的定义,然后用函数的定义来解释你的代码;如果你的逻辑成功自恰,那么说明你这个算法是正确的。

好了,这道题就分析到这,「遍历」和「分解问题」的思路都可以解决,看下一道题。

暂时理解不太深刻,再多回头看看吧