Java JZ27 二叉树的镜像

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  使用辅助栈和递归法解决剑指offer JZ27 二叉树的镜像的问题。

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一、题目描述

  操作给定的二叉树，将其变换为源二叉树的镜像。
  数据范围：二叉树的节点数 0≤n≤1000 ， 二叉树每个节点的值 0≤val≤1000。
  要求： 空间复杂度 O(n) 。本题也有原地操作，即空间复杂度 O(1) 的解法，时间复杂度 O(n)

  比如：源二叉树

  示例1

输入：{8,6,10,5,7,9,11}
返回值：{8,10,6,11,9,7,5}

示例2

输入：{}
返回值：{}

二、辅助栈

  主要是利用栈遍历树的所有节点 node ，并交换每个 node 的左 / 右子节点。
算法流程：
 1、特例处理： 当 pRoot为空时，直接返回 null ；
 2、初始化： 栈，本文用栈stack ，并加入根节点 pRoot。
 3、循环交换： 当栈 stack 为空时跳出；
  3.1、出栈： 记为 node ；
  3.2、添加子节点： 将 node 左和右子节点入栈；
  3.3、交换： 交换 node 的左 / 右子节点。
 4、返回值： 返回根节点 pRoot 。

public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pRoot TreeNode类 
     * @return TreeNode类
     */
    public TreeNode Mirror (TreeNode pRoot) {
        //  当 pRoot为空时，直接返回 null
        if(pRoot == null) return null;
        // 构建辅助栈
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        // 根节点入栈
        stack.add(pRoot);
        //只要栈不为空，就一直遍历
        while(!stack.isEmpty()) {
            // 节点出栈
            TreeNode node = stack.pop();
            // 将节点的左、右子树入栈
            if(node.left != null) stack.add(node.left);
            if(node.right != null) stack.add(node.right);
            // 左、右子树交换，中间用tmp过度
            TreeNode tmp = node.left;
            node.left = node.right;
            node.right = tmp;
        }
        return pRoot;
    }
}

三、递归法

  根据二叉树镜像的定义，考虑递归遍历二叉树，交换每个节点的左 / 右子节点，即可生成二叉树的镜像。
  解题步骤：
  1、特判：如果pRoot为空，返回空
  2、每一层都先交换左右子树
  3、递归，把pRoot的左子树放到Mirror函数中
  4、递归，把pRoot的右子树放到Mirror函数中
  5、返回根节点root

public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定，请勿修改，直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param pRoot TreeNode类 
     * @return TreeNode类
     */
    public TreeNode Mirror (TreeNode pRoot) {
        // write code here
        //如果树是空的，直接返回空结点
        if(pRoot == null){
            return pRoot;
        }
        //如果只有根节点，直接返回根节点
        if(pRoot.left==null && pRoot.right == null) return pRoot;
        //交换结点
        TreeNode temp = pRoot.right;
        pRoot.right = pRoot.left;
        pRoot.left = temp;
        //进入递归
        Mirror(pRoot.left);
        Mirror(pRoot.right);
        return pRoot;
    }
}