[二叉树]BM32 合并二叉树-简单

​​BM32 合并二叉树​​

描述

已知两颗二叉树，将它们合并成一颗二叉树。合并规则是：都存在的结点，就将结点值加起来，否则空的位置就由另一个树的结点来代替。例如：

两颗二叉树是:

                                                                    Tree 1

                                                                        Tree 2

                                                                    合并后的树为

数据范围：树上节点数量满足 $0 \le n \le 500$，树上节点的值一定在32位整型范围内。进阶：空间复杂度 $O(1)$ ，时间复杂度 $O(n)$

示例1

输入：

{1,3,2,5},{2,1,3,#,4,#,7}

复制返回值：

{3,4,5,5,4,#,7}

复制说明：

如题面图

示例2

输入：

{1},{}

复制返回值：

{1}

题解

递归解法

使用前序遍历的方式对树进行合并，然后再分别对其左结点、右结点进行合并

#include <bits/stdc++.h>

// https://www.nowcoder.com/practice/7298353c24cc42e3bd5f0e0bd3d1d759?tpId=295&tags=&title=&difficulty=0&judgeStatus=0&rp=0&sourceUrl=%2Fexam%2Foj
struct TreeNode
{
  int val;
  struct TreeNode *left;
  struct TreeNode *right;
  TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

TreeNode *mergeTrees(TreeNode *t1, TreeNode *t2)
{
  if (t1 == nullptr)
  {
    return t2;
  }

  if (t2 == nullptr)
  {
    return t1;
  }

  TreeNode *node = t1;
  node->val = t1->val + t2->val;
  auto left = mergeTrees(t1->left, t2->left);
  auto right = mergeTrees(t1->right, t2->right);
  node->left = left;
  node->right = right;
  return node;
}

非递归解法

非递归的解法还是借鉴了层次遍历，不同的是此时需要创建3个队列，q,q1,q2，其中q代表的是我们新建的队列，q1和q2则分别是另外2个队列。合并步骤如下：

• 1. 如果q1或者q2为空，直接返回非空的节点
• 2. 将q1和q2的根结点的值相加创建一个新的节点作为我们新的根结点
• 3. 将创建的根结点放入队列q，然后将t1和t2分别放入q1和q2
• 4. 从以上三个队列中取出队首元素并且记得出队，并且根据q1和q2队首元素的左右节点情况新建节点，然后和q队列队首元素的左右节点进行链接，分以下情况

• a. 如果q1和q2的左结点都为空，则直接跳过左结点
• b. 如果q1和q2的左结点都不为空，则使用他们左结点值之和创建一个新的节点，并且将q队列队首元素的左指针指向新建的节点，然后分别将这三个节点放入q,q1,q2
• b. 如果q1和q2中有一个不为空，则直接以非空节点为根结点拷贝剩余的整个二叉树，然后将q队首元素的左指针指向新建的二叉树的根

• 5. 右子树的操作同左子树

TreeNode *copy_tree(TreeNode *root)
{
  if (root == nullptr)
  {
    return root;
  }
  auto node = new TreeNode(root->val);
  node->left = copy_tree(root->left);
  node->right = copy_tree(root->right);
  return node;
}

TreeNode *mergeTrees(TreeNode *t1, TreeNode *t2)
{
  if (t1 == nullptr)
  {
    return t2;
  }
  if (t2 == nullptr)
  {
    return t1;
  }
  std::queue<TreeNode *> q, q1, q2;
  auto head = new TreeNode(t1->val + t2->val);
  q.push(head);
  q1.push(t1);
  q2.push(t2);
  while (!q1.empty() || !q2.empty())
  {
    auto node = q.front();
    auto n1 = q1.front();
    auto n2 = q2.front();
    q.pop();
    q1.pop();
    q2.pop();
    auto left1 = n1->left;
    auto right1 = n1->right;
    auto left2 = n2->left;
    auto right2 = n2->right;
    if (left1 != nullptr || left2 != nullptr)
    {
      if (left1 == nullptr)
      {
        node->left = copy_tree(left2);
      }
      else if (left2 == nullptr)
      {
        node->left = copy_tree(left1);
      }
      else
      {
        node->left = new TreeNode(left1->val + left2->val);
        q.push(node->left);
        q1.push(left1);
        q2.push(left2);
      }
    }

    if (right1 != nullptr || right2 != nullptr)
    {
      if (right1 == nullptr)
      {
        node->right = copy_tree(right2);
      }
      else if (right2 == nullptr)
      {
        node->right = copy_tree(right1);
      }
      else
      {
        node->right = new TreeNode(right1->val + right2->val);
        q.push(node->right);
        q1.push(right1);
        q2.push(right2);
      }
    }
  }
  return head;
}