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617. 合并二叉树

给你两棵二叉树: root1 和 root2 。

想象一下,当你将其中一棵覆盖到另一棵之上时,两棵树上的一些节点将会重叠(而另一些不会)。你需要将这两棵树合并成一棵新二叉树。合并的规则是:如果两个节点重叠,那么将这两个节点的值相加作为合并后节点的新值;否则,不为 null 的节点将直接作为新二叉树的节点。

返回合并后的二叉树。

注意: 合并过程必须从两个树的根节点开始。

 

示例 1:

输入:root1 = [1,3,2,5], root2 = [2,1,3,null,4,null,7]
输出:[3,4,5,5,4,null,7]
示例 2:

输入:root1 = [1], root2 = [1,2]
输出:[2,2]


深度优先搜索-递归

面试时候,需要和面试官确认,是否可以修改原有的两棵树。还有合并后的二叉树是否可以和原树共用空间。

递归真是解决二叉树的问题的一个利器。

时间复杂度:O(min(m, n)), 其中m和n分别是两个二叉树的节点个数, 只有二叉树中均不为空的节点才需要合并,需要合并的节点数不超过二者中节点数较小者的2倍
空间复杂度:O(min(m, n)), 空间复杂度取决于递归调用的层数,二叉树递归的层数不超过二叉树的深度

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/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
if (root2 == nullptr) return root1;
if (root1 == nullptr) return root2;
TreeNode* ans = new TreeNode(root1->val + root2->val);
ans->left = mergeTrees(root1->left, root2->left);
ans->right = mergeTrees(root1->right, root2->right);
return ans;
}
};

广度优先搜索-队列

层序遍历的思路,使用三个队列分别存储原始两个树和新树中需要合并的节点。

不需要合并的节点,直接复用既有的节点。(这一点需要和面试官达成一致)

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/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
TreeNode* mergeTrees(TreeNode* root1, TreeNode* root2) {
if (root2 == nullptr) return root1;
if (root1 == nullptr) return root2;
TreeNode* ans = new TreeNode(root1->val + root2->val);

queue<TreeNode*> q, q1, q2;
q.emplace(ans);
q1.emplace(root1);
q2.emplace(root2);
while (!q1.empty() && !q2.empty()) {
TreeNode* node = q.front(); q.pop();
TreeNode* node1 = q1.front(); q1.pop();
TreeNode* node2 = q2.front(); q2.pop();
// 若左子树不全为空
if (node1->left || node2->left) {
// 若左右子树均存在,则需要新建节点并用合并后的值更新
if (node1->left && node2->left) {
q1.emplace(node1->left);
q2.emplace(node2->left);
TreeNode* tmp = new TreeNode(node1->left->val + node2->left->val);
q.emplace(tmp);
node->left = tmp;
}else if (node1->left) {
// 若要求不允许复用原树中的节点,则此处也需要新建节点
node->left = node1->left;
}else{
node->left = node2->left;
}
}
// 右节点同理
if (node1->right || node2->right) {
// 若左右子树均存在,则需要新建节点并用合并后的值更新
if (node1->right && node2->right) {
q1.emplace(node1->right);
q2.emplace(node2->right);
TreeNode* tmp = new TreeNode(node1->right->val + node2->right->val);
q.emplace(tmp);
node->right = tmp;
}else if (node1->right) {
// 若要求不允许复用原树中的节点,则此处也需要新建节点
node->right = node1->right;
}else{
node->right = node2->right;
}
}
}
return ans;

}
};
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