剑指 Offer 28. 对称的二叉树

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剑指 Offer 28. 对称的二叉树

请实现一个函数,用来判断一棵二叉树是不是对称的。如果一棵二叉树和它的镜像一样,那么它是对称的。

例如,二叉树 [1,2,2,3,4,4,3] 是对称的。

    1
/ \   2   2
/ \   / \ 3  4 4  3
但是下面这个 [1,2,2,null,3,null,3] 则不是镜像对称的:

    1
/ \   2   2
\     \     3    3

示例 1:

输入:root = [1,2,2,3,4,4,3]
输出:true
示例 2:

输入:root = [1,2,2,null,3,null,3]
输出:false

限制:

0 <= 节点个数 <= 1000

注意:本题与主站 101 题相同:力扣

思路:
参考:LeetCode大佬题解
isSymmetric(root) :

  • 特例处理: 若根节点 root 为空,则直接返回 true 。
  • 返回值: 即 checkIsSymmetric(root.left, root.right) ;

checkIsSymmetric(L, R) :

终止条件:

  • 当 L 和 R 同时越过叶节点: 此树从顶至底的节点都对称,因此返回 true ;
  • 当 L 或 R 中只有一个越过叶节点: 此树不对称,因此返回 false ;
  • 当节点 L 值 ≠ 节点 R 值: 此树不对称,因此返回 false ;

递推工作:

  • 判断两节点 L.leftL.left 和 R.rightR.right 是否对称,即 checkIsSymmetric(L.left, R.right) ;
  • 判断两节点 L.rightL.right 和 R.leftR.left 是否对称,即 checkIsSymmetric(L.right, R.left) ;

返回值: 两对节点都对称时,才是对称树,因此用与逻辑符 && 连接。

时间复杂度:
O(N),其中 N 为二叉树的节点数量,每次执行 recur() 可以判断一对节点是否对称,因此最多调用 N/2 次 recur() 方法。


空间复杂度:
O(N)最差情况下(见下图),二叉树退化为链表,系统使用 O(N) 大小的栈空间。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */

// 参考:https://leetcode-cn.com/problems/dui-cheng-de-er-cha-shu-lcof/solution/mian-shi-ti-28-dui-cheng-de-er-cha-shu-di-gui-qing/
func isSymmetric(root *TreeNode) bool {
	if root == nil {
		return true
	}

	return checkIsSymmetric(root.Left, root.Right)
}

func checkIsSymmetric(l, r *TreeNode) bool {
    // 1、递归终结条件
    // 这里的条件要先判断,然后再判断下面的if条件
    // 防止return时l、r为空导致使用它们left、right子节点时panic,引用空指针错误
	if l == nil && r == nil {
		return true
	}
    
    // 2、处理当前层逻辑
    // l.Val != r.Val 条件要放最后判断,要在l或r都不为nil的前提下再判断l、r的Val
	if (l == nil && r != nil) || (l != nil && r == nil) || (l.Val != r.Val) {
		return false
	}

    // 3、下探到下一层
	return checkIsSymmetric(l.Left, r.Right) && checkIsSymmetric(l.Right, r.Left)
}