Go语言实现二叉树的镜像（从零开始掌握递归与指针操作）

例如，原始树结构如下：

    1   / \  2   3 / \4   5  

其镜像为：

    1   / \  3   2     / \    5   4  

Go语言中的二叉树定义

首先，我们需要在 Go 中定义一个二叉树节点结构。每个节点包含值（Val）、左子节点（Left）和右子节点（Right）。

type TreeNode struct {    Val   int    Left  *TreeNode    Right *TreeNode}

实现镜像函数

要实现镜像，最直观的方法是使用递归。思路如下：

• 如果当前节点为空，直接返回（递归终止条件）。
• 交换当前节点的左子树和右子树。
• 对左子树和右子树分别递归执行镜像操作。

下面是完整的 Go 代码实现：

package mainimport "fmt"type TreeNode struct {    Val   int    Left  *TreeNode    Right *TreeNode}// mirrorTree 实现二叉树的镜像func mirrorTree(root *TreeNode) *TreeNode {    if root == nil {        return nil    }    // 交换左右子树    root.Left, root.Right = root.Right, root.Left    // 递归处理左右子树    mirrorTree(root.Left)    mirrorTree(root.Right)    return root}// 辅助函数：中序遍历打印树（用于验证结果）func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {    if root == nil {        return []int{}    }    left := inorderTraversal(root.Left)    right := inorderTraversal(root.Right)    return append(append(left, root.Val), right...)}func main() {    // 构建示例树：    //       1    //      / \    //     2   3    //    / \    //   4   5    root := &TreeNode{Val: 1}    root.Left = &TreeNode{Val: 2}    root.Right = &TreeNode{Val: 3}    root.Left.Left = &TreeNode{Val: 4}    root.Left.Right = &TreeNode{Val: 5}    fmt.Println("原树中序遍历:", inorderTraversal(root))    mirrorTree(root)    fmt.Println("镜像后中序遍历:", inorderTraversal(root))}

运行结果说明

运行上述代码，你会看到输出：

原树中序遍历: [4 2 5 1 3]镜像后中序遍历: [3 1 5 2 4]

这说明我们的镜像函数成功地将左右子树进行了交换。

为什么这个方法有效？

关键在于递归和指针操作。Go 语言中的结构体指针允许我们直接修改内存中的节点关系。通过先交换当前节点的左右指针，再递归处理子树，我们确保了整棵树被完整翻转。

小结

通过本教程，你已经学会了如何在 Go语言 中实现 二叉树的镜像。这项技能不仅加深了你对 数据结构 的理解，也锻炼了递归思维和指针操作能力。掌握 镜像二叉树 是迈向更复杂树形算法（如平衡树、BFS/DFS）的重要一步。

继续练习吧！尝试用迭代方式实现镜像，或者扩展功能支持任意深度的树。