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js实现二叉树相关算法leetcode整理持续更新

jiezi

二叉树

下面的题目全都来自 leetcode，直接 leetcode 搜名字可以找到。属于比较常见的二叉树相关算法，难度：简单 / 中等
代码均为简单易于理解的版本，效率还不错

700. 二叉搜索树中的搜索

var searchBST = function(root, val) {if(root==null) return null;  
 if(root.val==val) return root;  
 if(root.val<val){  
 ///////// 这里不加 return 返回了 undefined  
 // 外层函数无法收到返回值  
 return searchBST(root.right,val)  
 }else {return searchBST(root.left,val)  
 }   
};

1564 二叉搜索树转链表

思路 二叉搜索树的中序遍历时做指针移动操作

var convertBiNode = function(root){if(!root)  return null  
 let p=new TreeNode('head')  // 哨兵节点  
 let curr=p  // 始终指向最新的节点  
 var LDR=function(node){if(!node) return null  
 LDR(node.left)  
 // 指针移动  
 node.left=null  // 当前节点的左节点置空，不指向其他节点  
 curr.right=node  // 连接  
 curr=curr.right  
 LDR(node.right)   
 }   
 LDR(root)  
 return p.right  
}

二叉搜索树与双向链表

剑指 Offer 36. 二叉搜索树与双向链表

// 没有头节点的循环链表
var treeToDoublyList = function(root) {if(!root) return
    let head=null
    p=head      // p 用于遍历
    LDR(root)
    p.right=head  // 最后首尾的处理
    head.left=p
    return head

    function LDR(node){    // 放到外部传参的话不能改变 p
        if(!node) return 
        LDR(node.left)
        {if(p){p.right=node}else{  // 最左边节点
                head=node
            }
            node.left=p
            p=node
        }
        LDR(node.right)
    }
};

平衡二叉树

var isBalanced = function(root) {if(judge(root)==-1) return false
    return true
};
function judge(root){if(!root){return 0}
    let left=judge(root.left)
    if(left==-1)  // 该节点左孩子的左右子树不平衡，直接将该节点也返回不平衡
        return -1
    let right=judge(root.right)
    if(right==-1) return -1
    if (Math.abs(left-right)>1) return -1
    return Math.max(left,right)+1
}

102 二叉树层序遍历

关键：出队时左右孩子入队

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = this.right = null;
 * }
 */
  var levelOrder=function(root){let result=[];
    if(root==null)
      return result;
    let queue=[root];  // 根节点入队
    while(queue.length>0){let arr=[];  
      ////// 根据题目要求，每层的放在一个数组。因此还需一个循环控制 层
      let len=queue.length;
      while(len){      // 遍历当前层
        let node=queue.shift();  // 删除并返回首元素
        arr.push(node.val);
        if(node.left)  queue.push(node.left)
        if(node.right)  queue.push(node.right)
        len--;   ///** 易漏
      }
      result.push(arr);
    }
    return result;    // 每层放在一个数组中
  }

515. 在每个树行中找最大值

层序遍历时多了一步

var largestValues = function(root) {if(!root) return []
    let res=[]
    let queue=[root]
    while(queue.length){
        let len=queue.length
        let tmp=[]
        while(len){let t=queue.shift()
            if(t.left) queue.push(t.left)
            if(t.right) queue.push(t.right)
            tmp.push(t.val)
            len--
        }
        res.push(Math.max(...tmp))
    }
    return res
};

1603 二叉树的镜像

/////////// 递归
var mirrorTree = function(root) {let change=function(node){if(!node){return}
        // 这里加入对子节点的判断能提高效率
        // 避免对子节点的两个 null 交换
        if(node.left||node.right){let temp=node.left       // 用 [] 解构交换更快
            node.left=node.right
            node.right=temp
            change(node.left)
            change(node.right) 
        }   
    }
    change(root)
    return root
};

对称二叉树

给定一个二叉树，检查它是否是镜像对称的。

// 方法 1. 递归
var isSymmetric = function(root) {if(!root) return true
    let isEqual=function(left,right){if(!left&&!right) return true  // 到底了, 肯定为 ture, 否则中途会返回 false
        if(!left||!right) return false  // 一空一不空
        if(left.val!=right.val) return false
        // 只剩值相等的情况，继续判断
        return isEqual(left.left,right.right)&&isEqual(left.right,right.left)
    }
    return isEqual(root.left,root.right)
};


// 方法 2. 层序遍历
var isSymmetric = (root) => {if (!root) return true
  let queue = [root.left, root.right]
  while (queue.length) {          // 队列为空代表没有可入列的节点，遍历结束
    let len = queue.length        // 获取当前层的节点数
    for (let i = 0; i < len; i += 2) { // 一次循环出列两个，所以每次 +2***
      let left = queue.shift()    // 左右子树分别出列
      let right = queue.shift()   // 分别赋给 left 和 right 变量
      if ((left && !right) || (!left && right)) return false // 不满足对称
      if (left && right) { // 左右子树都存在
        if (left.val !== right.val) return false // 左右子树的根节点值不同
        queue.push(left.left, right.right) // 让左子树的 left 和右子树的 right 入列
        queue.push(left.right, right.left) // 让左子树的 right 和右子树的 left 入列
      }
    }
  }
  return true // 循环结束也没有遇到返回 false
}

104. 二叉树的最大深度

var maxDepth = function(root) {if(!root) return 0
    let right=maxDepth(root.right)
    let left=maxDepth(root.left)
    return Math.max(left,right)+1
};

111. 二叉树的最小深度

var minDepth = function(root) {if(!root) return 0;
    let left=minDepth(root.left);
    let right=minDepth(root.right);
    if(!root.left||!root.right) return left+right+1;
    return Math.min(left,right)+1;  // 左右均不为空
};

面试题 34. 二叉树中和为某一值的路径

var pathSum = function(root, sum) {let res = []
    let dfs=function(root, path, sum){if(!root) return
        sum -= root.val  
        if(sum == 0 && !root.left && !root.right){res.push([...path, root.val])
            return
        }
    path.push(root.val)
    dfs(root.left, path, sum)
    dfs(root.right, path, sum)
    path.pop()}
    dfs(root, [], sum)
    return res
};

两颗二叉树合并

都有节点时求和

var mergeTrees = function(t1, t2) {if(!t2) return t1  //t2 空。t1 是否空不重要
    if(!t1) return t2  //t1 空,t2 不空
    if(t1&&t2){t1.val+=t2.val}
   t1.left=mergeTrees(t1.left,t2.left)
   t1.right=mergeTrees(t1.right,t2.right)
    return t1   // 新树用 t1 返回
};

数组转二叉排序树（平衡二叉树）

var sortedArrayToBST = function(nums){if(nums.length==0){return null}
    let m=Math.floor((nums.length-1)/2)
    let p=new TreeNode(nums[m])
    p.left=sortedArrayToBST(nums.slice(0,m))
    p.right=sortedArrayToBST(nums.slice(m+1))
    return p
};

二叉树公共祖先

（注意是二叉搜索树，容易确定在哪个子树上）

  1. 从根节点开始遍历树
  2. 如果节点 p 和节点 q 都在右子树上，那么以右孩子为根节点继续 1 的操作
  3. 如果节点 p 和节点 q 都在左子树上，那么以左孩子为根节点继续 1 的操作
  4. 如果条件 2 和条件 3 都不成立，已经找到

  • 临界条件：

    • 根节点是空节点
    • 根节点是 q 节点
    • 根节点是 p 节点

  • 从左右子树分别进行递归，即查找左右子树上是否有 p 节点或者 q 节点

    • 左右子树均无 p 节点或 q 节点
    • 左子树找到，右子树没有找到，返回左子树的查找结果
    • 右子树找到，左子树没有找到，返回右子树的查找结果
    • 左、右子树均能找到, 说明此时的 p 节点和 q 节点在当前 root 节点两侧，返回 root 节点
var lowestCommonAncestor = function(root, p, q) {if(!root||root===p||root===q)
        return root;
    let left = lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
    let right = lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
    if(left&& right)  // 分别在 root 的左右两边
        return root;
    return left!= null ? left : right;  // 都在左子树或都在右子树上
};

剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列

// 分治  每次判断左子树所有节点均小于当前根节点，右子树均大于当前根节点
//
var verifyPostorder = function (postorder){
    let len=postorder.length
    if(len<3) return true   // 长度 0，1，2 时，一定能构造出来满足条件的树
    root=postorder[len-1]

    // 划分, 找第一个比根节点大的
    let i=0;
    for(;i<len-1;i++){if(postorder[i]>root) break
    }
    // 右子树是否满足
    let flag=true
    for(let j=i+1;j<len;j++){if(postorder[j]<root) flag = false
    }
    //// 注意这里的区间
    if(flag) return verifyPostorder(postorder.slice(0,i))&&verifyPostorder(postorder.slice(i,len-1))
    (else) return false
}

剑指 Offer 07. 重建二叉树

var buildTree = function(preorder, inorder) {if(!preorder.length) return null  // 上个节点为叶节点，左右为 null
    let node=new TreeNode(preorder[0]),i=0
    for(;i<inorder.length;i++){if(inorder[i]===node.val) break
    }
    node.left=buildTree(preorder.slice(1,1+i),inorder.slice(0,i))
    node.right=buildTree(preorder.slice(1+i),inorder.slice(i+1))
    return node
};

剑指 Offer 26. 树的子结构

题意：判断 A 是不是 B 的子树

var isSubStructure = function(A, B) {if(!A||!B) return false
    if(A.val===B.val&& find(A.left,B.left)&&find(A.right,B.right)) return true  // 根节点相同并且左右子树都相同（find 递归）else{return isSubStructure(A.left,B)||isSubStructure(A.right,B)
    }
};
let find=function(A,B){if(!B) return true
    if(!A) return false
    if(A.val!==B.val){return false}
    return find(A.left,B.left)&&find(A.right,B.right)
}
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