设二叉树中每个结点的元素均为一个字符，按先序遍历的顺序建立二叉链表，编写递归算法交换该二叉树的左右孩子。

可以按照以下步骤编写递归算法：

1. 如果二叉树为空，直接返回。

2. 如果二叉树非空，则交换当前节点的左右孩子。

3. 递归交换左子树。

4. 递归交换右子树。

下面是对应的代码实现：

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def invertTree(root: TreeNode) -> TreeNode:
    if not root:
        return None

    root.left, root.right = root.right, root.left
    invertTree(root.left)
    invertTree(root.right)

    return root

这个算法的时间复杂度是 O(n)，其中 n 是二叉树节点的数量。因为每个节点只会被访问一次。空间复杂度是 O(h)，其中 h 是二叉树的高度。在最坏的情况下，二叉树退化成链表，此时空间复杂度为 O(n)。

相关问题

设二叉树中的每个结点的元素均为一个字符，按先序遍历的顺序建立二叉链表，编写递归算法交换该二叉树的左右孩子

可以使用递归的方式来交换二叉树的左右孩子，具体实现如下：

1. 如果当前结点为空，则返回空。
2. 交换当前结点的左右孩子。
3. 递归交换当前结点的左子树。
4. 递归交换当前结点的右子树。
5. 返回交换后的二叉树根结点。

代码实现如下：

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def swap_tree(root: TreeNode) -> TreeNode:
    if not root:
        return None
    
    root.left, root.right = root.right, root.left
    swap_tree(root.left)
    swap_tree(root.right)
    
    return root

时间复杂度为 O(n)，其中 n 是二叉树中的结点个数。

设二叉树中每个结点的元素均为一个字符，按先序遍历的顺序建立二叉链表，编写算法求出该二叉树中第一条最长的路径

为了找到二叉树中最长的由连续字符组成的路径，你可以采用深度优先搜索（DFS）结合动态规划的方式来解决。以下是步骤：

1. **创建数据结构**：首先，为每个节点定义一个结构体或类，包含字符值、指向下个节点的指针以及当前路径是否已经形成连续序列的标记。

2. **辅助函数**：定义一个递归辅助函数，输入为当前节点及其连续路径信息。这个函数会检查两个条件：
- 如果当前节点为空，则结束路径，返回路径长度为0；
- 检查当前字符是否与前一个节点相同，并更新路径长度。如果相同，将当前节点加入路径并继续向下遍历；如果不相同，比较当前路径长度和已知最长路径，取较大者。
- 无论结果如何，都要尝试沿着左子树和右子树递归，因为最长路径可能在它们之中。

3. **主函数**：从根节点开始执行辅助函数，初始化最长路径长度为0。最后返回找到的最长路径长度。

4. **维护状态**：在遍历时，需要保存每一步的最长路径信息，以便于回溯时比较。

5. **处理边界情况**：对于空树，直接返回0。

**伪代码示例**：

def longest_consecutive_path(root):
    def dfs(node, prev_char, path_len, max_len):
        if not node:
            return max_len

        cur_char = node.val
        if cur_char == prev_char + 1 and path_len > 0:
            path_len += 1
        else:
            path_len = 1  # 从新序列开始计算

        max_len = max(max_len, path_len)
        
        max_len = dfs(node.left, cur_char, path_len, max_len)
        max_len = dfs(node.right, cur_char, path_len, max_len)

        return max_len

    return dfs(root, None, 0, 0)  # 初始化最长路径为0