二叉树 - LeetCode 226.翻转二叉树

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

输入：root = []
输出：[]

显然，我们从根节点开始，递归地对树进行遍历，并从叶子节点先开始翻转。如果当前遍历到的节点root 的左、右两棵子树都已经翻转，那么我们只需要交换两棵子树的位置，即可完成以 root 为根节点的整棵子树的翻转。

class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        TreeNode left = invertTree(root.left);
        TreeNode right = invertTree(root.right);
        root.left = right;
        root.right = left;
        return root;
    }
}

• 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，对每个节点而言，我们在常数时间内交换其两棵子树。
• 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)。

这是一道很经典的二叉树问题。只要能够遍历二叉树，就可以完成二叉树的翻转。

//前序遍历
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    if (root == null) return root;
    //翻转
    TreeNode tmp = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = tmp;
       
    invertTree(root.left);
    invertTree(root.right);
    return root;
}
    
//后序遍历
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    if (root == null) return root;
       
    invertTree(root.left);
    invertTree(root.right);

    //翻转
    TreeNode tmp = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = tmp;
      
    return root;
}
    
//中序遍历
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
    if (root == null) return root;
       
    invertTree(root.left);
    //翻转
    TreeNode tmp = root.left;
    root.left = root.right;
    root.right = tmp;
    // 这里放入的left其实是之前的right
    invertTree(root.left);
    return root;
}

//层序遍历
class Solution {
    public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
        if (root == null) return root;   
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);  
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            //翻转
            TreeNode tmp = node.left;
            node.left = node.right;
            node.right = tmp;
            
            if (node.left != null) {
                queue.add(node.left);
            } 
            if (node.right != null) {
                queue.add(node.right);
            }
         }
        return root;
    }
}