leetcode力扣:102. 二叉树的层序遍历

题目分析:

将二叉树按层次分组顺序遍历

基本思路:

可以利用队列先进先出的基本思想和数组变量嵌套写法,来分组顺序遍历二叉树

按层遍历,将每一层的数值取出放在一个小list当中,最后拼成一个大list

具体思路在代码部分有详细注释

补充:

补充一些关于队列(Queue)的用法(加黑的是本题用到的):

add 增加一个元索 如果队列已满,则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常

remove 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常

element 返回队列头部的元素 如果队列为空,则抛出一个NoSuchElementException异常

offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满,则返回false

poll 移除并返问队列头部的元素 如果队列为空,则返回null

peek 返回队列头部的元素 如果队列为空,则返回null

put 添加一个元素 如果队列满,则阻塞

take 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空,则阻塞

代码实现:

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) { 
        //先判断这个二叉树根节点是否为空
        if(root == null){
           return new ArrayList<>();}
        //构建一个数组变量的嵌套写法,就是在list里面存list
        List<List<Integer>> bb = new ArrayList<>();
       //构造一个队列
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
        //把根节点存入队列
        queue.add(root);
        //当队列不为空时
        while(!queue.isEmpty()){    
        //size() 方法用于返回这个集合中元素的个数 
          int count = queue.size();
          //构建内置链表aa
          List<Integer> aa = new ArrayList<>();
          while(count>0){
              //将链表中的元素取出,并将值付给aa
             TreeNode node = queue.poll();
             aa.add(node.val); 
             //向左右子节点遍历
            if(node.left != null){
                queue.add(node.left);
            }
            if(node.right != null){
                queue.add(node.right);
            }
            count--;
        }
        //将每一次的aa存入bb
           bb.add(aa);                       
        }     
        return bb;
    }
}

### LeetCode C++ 二叉树中序遍历实现 以下是基于给定引用内容以及专业知识所提供的解决方案。 #### 方法一:递归方法 递归是最直观的方式之一来完成二叉树的中序遍历。按照定义,先访问左子树,接着访问根节点,最后访问右子树[^1]。 ```cpp #include <vector> using namespace std; // 定义二叉树节点结构 class TreeNode { public: 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) {} }; void inorderTraversalHelper(TreeNode* root, vector<int>& result) { if (root == nullptr) return; // 如果当前节点为空,则返回 inorderTraversalHelper(root->left, result); // 访问左子树 result.push_back(root->val); // 访问根节点 inorderTraversalHelper(root->right, result); // 访问右子树 } vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) { vector<int> result; inorderTraversalHelper(root, result); return result; } ``` 上述代码通过辅助函数 `inorderTraversalHelper` 来递归地处理每一个节点及其子树[^2]。 --- #### 方法二:迭代方法(栈) 如果希望避免显式的递归调用,可以使用栈模拟递归过程。这种方法同样能够有效地实现中序遍历[^5]。 ```cpp #include <stack> vector<int> inorderTraversalIterative(TreeNode* root) { vector<int> result; stack<TreeNode*> s; TreeNode* current = root; while (current != nullptr || !s.empty()) { // 不断向左走并将沿途节点压入栈中 while (current != nullptr) { s.push(current); current = current->left; } // 当前无左子树可访问时,弹出栈顶并访问它 current = s.top(); s.pop(); result.push_back(current->val); // 转而访问右子树 current = current->right; } return result; } ``` 此方法利用栈保存尚未完全访问过的节点,在每次循环中优先探索左侧路径直到尽头后再回溯访问父节点和右侧分支[^4]。 --- #### 复杂度分析 - **时间复杂度**: O(n),其中 n 是二叉树中的节点总数。无论是递归还是迭代方式都需要访问每个节点一次。 - **空间复杂度**: - 对于递归版本来说,其额外开销取决于递归深度,最坏情况下为 O(h),h 表示树的高度; - 迭代版则需借助显式的数据结构——栈存储部分未处理完毕的节点信息,因此平均情况下的空间消耗也为 O(h)[^3]。 ---
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