【每日一题】【（双端）队列初始化&工具类&层次遍历】2022年1月29日-NC14 按之字形顺序打印二叉树...

最新推荐文章于 2024-09-03 09:00:00 发布

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#java #数据结构 #开发语言

介绍三种实现二叉树之字形层序遍历的方法：利用队列结合翻转操作、通过ArrayList的重载add函数实现不同方向的插入、采用双端队列进行高效出队与入队。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

描述
给定一个二叉树，返回该二叉树的之字形层序遍历，(第一层从左向右，下一层从右向左，一直这样交替)

注意：树的初始化

public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }

类似：链表的初始化

public class LinkNode {
    int val;
    LinkNode next = null;  
    public LinkNode(int val) {
         this.val = val;
    }
}

方法1：普通队列进行层次遍历，隔层使用一次工具类进行翻转

import java.util.*;
/*
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }

}
*/
public class Solution {
    /**
        使用队列实现层次遍历(先进先出)
        层次遍历判断每一层元素个数不用递归，可以直接看queue的size
    **/
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> Print(TreeNode pRoot) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if(pRoot == null) {
            return res;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(pRoot);
        int index = 0;
        while(!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();
            for(int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                arr.add(node.val);
                if(node.left != null) {
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right != null) {
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
            if(index % 2 != 0) {
                Collections.reverse(arr);
            }
            index++;
            res.add(arr);
        }
        return res;
    }
}

注意：队列的初始化是new LinkedList<>();

方法2：使用ArrayList的重载add函数，往前面插入和往后面插入

import java.util.*;

/*
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }

}
*/
public class Solution {
    /**
        使用队列实现层次遍历(先进先出)
        层次遍历判断每一层元素个数不用递归，可以直接看queue的size
        左右可以使用双端队列实现
    **/
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> Print(TreeNode pRoot) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if(pRoot == null) {
            return res;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(pRoot);
        int index = 0;
        while(!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();
            for(int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if(index % 2 == 0) {
                    arr.add(node.val);
                } else {
                    arr.add(0, node.val);
                }
                if(node.left != null) {
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right != null) {
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
            index++;
            res.add(arr);
        }
        return res;
    }
}

方法3：使用双端队列，每次从不同的方向出队&入队

import java.util.*;

/*
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    /**
        使用双端队列实现
    **/
    public ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {
        ArrayList<ArrayList<Integer> > res = new ArrayList<>();
        if(pRoot == null) {
            return res;
        }
        Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(pRoot);
        int index = 0;
        while(!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();
            TreeNode node;
            for(int i = 0; i < size; i++) {
                if(index % 2 == 0) {
                    node = queue.pollFirst();
                    arr.add(node.val);
                if(node.left != null) {
                    queue.offerLast(node.left);
                } 
                if(node.right != null) {
                    queue.offerLast(node.right);
                }
              } else {
                node = queue.pollLast();
                arr.add(node.val);
                if(node.right != null) {
                   queue.offerFirst(node.right);
                }
                 if(node.left != null) {
                   queue.offerFirst(node.left);
                  } 
                }
            }
            index++;
            res.add(arr);
        }
        return res;
    }

}