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true	中等	https://github.com/doocs/leetcode/edit/main/solution/0100-0199/0156.Binary%20Tree%20Upside%20Down/README.md	树 深度优先搜索 二叉树

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。

Python3

# 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

Java

/**
 * 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;
    }
}

C++

/**
 * 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;
    }
};

Go

/**
 * 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
}