Python实现二叉树镜像转换:原地修改与新建节点两种方案
本文详解Python中二叉树镜像转换的两种实现方式。通过递归方法,分别演示了如何构建新的镜像二叉树以及如何在原树上就地交换左右子节点。代码包含完整的测试用例,展示如何根据前序和中序遍历重建二叉树并进行镜像处理,帮助开发者理解递归逻辑与内存操作差异。
Python二叉树镜像转换概述
本文详细介绍Python中二叉树镜像转换的具体实现方法,供读者参考学习。
问题描述与思路解析
问题描述
核心任务是对给定的二叉树进行操作,将其转换为源二叉树的镜像结构。

思路描述
1. 代码比文字更直观
2. 文字描述:新建一个二叉树,利用递归法,将源二叉树上的左节点赋值到新二叉树的右节点,将源二叉树上的右节点赋值到新二叉树的左节点。
Python代码
方案一:生成新的镜像二叉树
# 方式1:生成新的镜像二叉树
def getMirrorBST(self, root):
if root == None:
return
newTree = treeNode(root.val)
newTree.right = self.getMirrorBST(root.left)
newTree.left = self.getMirrorBST(root.right)
return newTree
提交代码后通过率为0,原因在于题目要求将原有的二叉树就地改为镜像二叉树,而非生成新树。因此代码可以简化:只需在交换根节点的左右子节点时,递归处理以左右子节点为根的子树,其左右子树位置也会随之交换。最终的Python代码如下:
方案二:原地交换左右子节点
# 方式2:改变给定的二叉树为镜像二叉树
def turnToMirror(self, root):
if root == None:
return
root.right, root.left = root.left, root.right
self.turnToMirror(root.left)
self.turnToMirror(root.right)
return root
包含测试代码的最终代码如下:
完整测试代码与实现
class Solution:
# 给定一个二叉树,获得其镜像(轴对称)的镜像二叉树:
# 方式1:生成新的镜像二叉树
def getMirrorBST(self, root):
if root == None:
return
newTree = treeNode(root.val)
newTree.right = self.getMirrorBST(root.left)
newTree.left = self.getMirrorBST(root.right)
return newTree
# 方式2:改变给定的二叉树为镜像二叉树
def turnToMirror(self, root):
if root == None:
return
root.right, root.left = root.left, root.right
self.turnToMirror(root.left)
self.turnToMirror(root.right)
return root
# 给定二叉树的前序遍历和中序遍历,获得该二叉树
def getBSTwithPreTin(self, pre, tin):
if len(pre)==0 | len(tin)==0:
return None
root = treeNode(pre[0])
for order,item in enumerate(tin):
if root .val == item:
root.left = self.getBSTwithPreTin(pre[1:order+1], tin[:order])
root.right = self.getBSTwithPreTin(pre[order+1:], tin[order+1:])
return root
class treeNode:
def __init__(self, x):
self.left = None
self.right = None
self.val = x
if __name__ == '__main__':
flag = "turnToMirror"
solution = Solution()
preorder_seq = [1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8]
middleorder_seq = [4, 7, 2, 1, 5, 3, 8, 6]
treeRoot1 = solution.getBSTwithPreTin(preorder_seq, middleorder_seq)
if flag == "mirrorBST":
newRoot = solution.getMirrorBST(treeRoot1)
print(newRoot)
if flag == "turnToMirror":
solution.turnToMirror(treeRoot1)
print(treeRoot1)
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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
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