Question

156. 上下翻转二叉树

English Version

题目描述

给你一个二叉树的根节点 root ，请你将此二叉树上下翻转，并返回新的根节点。

你可以按下面的步骤翻转一棵二叉树：

1. 原来的左子节点变成新的根节点
2. 原来的根节点变成新的右子节点
3. 原来的右子节点变成新的左子节点

上面的步骤逐层进行。题目数据保证每个右节点都有一个同级节点（即共享同一父节点的左节点）且不存在子节点。

 

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5]
输出：[4,5,2,null,null,3,1]

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

示例 3：

输入：root = [1]
输出：[1]

 

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 10] 内
• 1 <= Node.val <= 10
• 树中的每个右节点都有一个同级节点（即共享同一父节点的左节点）
• 树中的每个右节点都没有子节点

解法

方法一：递归

若根节点为空，或者根节点左子树为空，直接返回根节点。

递归处理左子树，返回的根节点 newRoot，也就是二叉树上下翻转后的根节点。

然后处理根节点 root，根节点变成左子节点的右子节点，而根节点的右子节点变成左子节点的左子节点。

接着将根节点 root 的左右子节点置为空，最后返回 newRoot 即可。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 为二叉树节点个数。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#   def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#     self.val = val
#     self.left = left
#     self.right = right
class Solution:
  def upsideDownBinaryTree(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]:
    if root is None or root.left is None:
      return root
    new_root = self.upsideDownBinaryTree(root.left)
    root.left.right = root
    root.left.left = root.right
    root.left = None
    root.right = None
    return new_root

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *   int val;
 *   TreeNode left;
 *   TreeNode right;
 *   TreeNode() {}
 *   TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *   TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *     this.val = val;
 *     this.left = left;
 *     this.right = right;
 *   }
 * }
 */
class Solution {
  public TreeNode upsideDownBinaryTree(TreeNode root) {
    if (root == null || root.left == null) {
      return root;
    }
    TreeNode newRoot = upsideDownBinaryTree(root.left);
    root.left.right = root;
    root.left.left = root.right;
    root.left = null;
    root.right = null;
    return newRoot;
  }
}

/**
 * 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* upsideDownBinaryTree(TreeNode* root) {
    if (!root || !root->left) return root;
    TreeNode* newRoot = upsideDownBinaryTree(root->left);
    root->left->right = root;
    root->left->left = root->right;
    root->left = nullptr;
    root->right = nullptr;
    return newRoot;
  }
};

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *   Val int
 *   Left *TreeNode
 *   Right *TreeNode
 * }
 */
func upsideDownBinaryTree(root *TreeNode) *TreeNode {
  if root == nil || root.Left == nil {
    return root
  }
  newRoot := upsideDownBinaryTree(root.Left)
  root.Left.Right = root
  root.Left.Left = root.Right
  root.Left = nil
  root.Right = nil
  return newRoot
}