数组模拟二叉树的层序遍历

原创已于 2023-11-20 23:07:14 修改 · 681 阅读

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#leetcode #算法

于 2022-09-16 23:48:10 首次发布

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本文介绍了如何使用C++实现二叉树的层序遍历（BFS），通过维护一个状态数组来保存当前节点，并按层次从上到下、从左到右输出节点值。给定输入如[1,2,3,null,null,4,5]，将得到输出[1,2,3,4,5]。

题目来自力扣 剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树。

太久没有写文章了，手都有些生疏，正好看到这题，手打一遍，跟题解对照之后也是大同小异，就写成文章发出来罢。

题目意思很简单，就是在给出二叉树的结构之后用数组模拟实现层序遍历，emmm，也就是BFS。

例如下面这个二叉树：

输入 [ 1 , 2 , 3 , null , null , 4 , 5 ] ，相应的输出就是 [ 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ] 。

思路：

层序遍历只需要维护每一层先左后右，不同层先上后下的关系就可以实现预期要求。

欲实现这样的效果，可以增设一个状态维护数组，类型为 struct TreeNode* ，用于保存当前遍历到的子节点，并将此作为下一层遍历的父结点，实现不同层间从上至下；与此同时，可以通过先读入左节点，再读入右结点，实现同一层内从左往右。

代码段：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */

/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int* levelOrder(struct TreeNode* root, int* returnSize)
{
    *returnSize=0;
    if(root==NULL)
    {
        return root;
    }
    int*ans=(int*)malloc(sizeof(int)*(10001));

    struct TreeNode*list[10001];    // 状态维护数组

    int head=0;
    int tail=0;

    list[tail++]=root;   // 当前读入第一层 即root

    while(head<tail)
    {
        struct TreeNode*temp=list[head++]; // 检索 root

        ans[(*returnSize)++]=temp->val;   // 读入数据

        if(temp->left!=NULL)
        {
            list[tail++]=temp->left;   // 先左结点作为下一次检索的父节点
        }
        if(temp->right!=NULL)
        {
            list[tail++]=temp->right;  // 后右结点。。。
        }
    }
    return ans;
}