LeetCode 102. Binary Tree Level Order Traversal

最新推荐文章于 2023-11-06 11:13:49 发布

原创最新推荐文章于 2023-11-06 11:13:49 发布 · 343 阅读

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本文介绍了一种使用广度优先搜索(BFS)算法来实现二叉树层级遍历的方法。该方法通过队列和计数数组实现了按层打印节点，并详细解释了算法的工作原理。此外，还提到了稍作修改即可解决其他相关问题。

这里写图片描述
题目大意是把一颗树的所有节点记录下来，但是要求要以行为单位按根到叶子的顺序记录，而每一行又是从左到右记录。

先贴代码再解释：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int> > levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int> > level;
        if(root == NULL)
            return level;
        int temp[10000],num[10000];
        memset(num,0,sizeof(num));
        num[0] = 1;
        int sum = 1;
        int i = 1;
        int count = 0;
        queue<TreeNode*> bfs;
        bfs.push(root);
        while(!bfs.empty()){
            TreeNode* node = bfs.front();
            bfs.pop();
            temp[count] = node->val;
            count++;
            if(node->left!=NULL){
                bfs.push(node->left);
                num[i]++;
                sum++;
            }
            if(node->right!=NULL){
                bfs.push(node->right);
                num[i]++;
                sum++;
            }

            if(count>=sum-num[i]){
                i++;
            }
        }
        int push_num = 0;
        for(int j = 0;j < i-1;j++){
            vector<int> sub_level;
            for(int p = 0;p<num[j];p++){
                sub_level.push_back(temp[push_num]);
                push_num++;
            }
            level.push_back(sub_level);
        }

        return level;
    }
};

我的方法是用广搜去遍历整棵树，在遍历的过程中用num数组去记录每一行有几个节点，比如说num[0] = 1。因为如果根节点不为空那么树的第一行只有一个节点——根节点。用temp数组去记录每一个节点的数值。在这个广搜中，只有当某个节点被pop（）出去了，我才会把他记在temp数组里。那么这个算法的关键点就在于num数组要如何得到了。
我这里的思路是每当队列中新push进来一个元素那么就有num[i]++，而每当temp里面的节点数量（count）大于num数组除去最后一个元素后所有元素之和时，i++。下面我来做一下解释。
广搜算法中在对第i层节点做遍历的时候，会把第i层节点的所有子节点push进队列之中。所以我们就应该利用这个时候去得到第i+1层到底有几个节点，这也就是为什么我在每当队列中新push进来一个元素那么就有num[i]++。而当第i层的节点的所有子节点都被push进来之后，我们就会开始遍历第i+1层的节点，这个时候就应该去记录第i+2层有多少节点。我们要清楚count是已经遍历了的节点的个数。而num[i]是始终快count一步的，也就是我们在遍历第i层的时候，num已经在记录i+1层的数量了。所以当我们遍历完第i层，count应该等于num数组求和但要除去最后一个元素，而当count大于num数组求和但要除去最后一个元素时，说明我们开始遍历i+1层了，这个时候num数组也应该结束当前元素的记录，而开始计算下一个元素的数值了。

同时这道题目只需要删改一下就可以完成:
104.Maximum Depth of Binary Tree (找到一颗树的深度)
107.Binary Tree Level Order Traversal II （和这道题类似只是输出顺序是从叶子的那一行到根的那一行，每一行还是从左到右）