Binary Tree Level Order Traversal II 问题解答

今天继续解答leetcode上的一个问题，关于二叉树遍历的。
题目
Given a binary tree, return the bottom-up level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level from leaf to root).

For example:
Given binary tree {3,9,20,#,#,15,7},
3
/ \
9 20
/ \
15 7
return its bottom-up level order traversal as:
[
[15,7],
[9,20],
[3]
]

根据例子及题意分析，该题要求对于一个二叉树进行层序遍历，并将每一层的内容放到一个LIST中，最终把各层的LIST放到一个总的LIST里，并且是倒序放置。

分析
本题的考察点在于二叉树的层序遍历，一般的层序遍历的思路是，借用一个辅助的队列，主要思路如下：

1. 将树的根节点放在队列里
2. 如果队列不为空，则进入步骤3，否则进行步骤5
3. 取出队头元素并打印，同时，将队头元素的左右子节点（如果有的话）再放入队尾
4. 转到步骤2
5. 结束

但以上逻辑有一个问题是虽然可以分层打印，但无法判断每一层的结束。所以在这里需要稍做改动，个人的想法是，不使用队列，而是使用一个节点LIST，以及一个值列表。思路如下：

1. 将树的根节点放在节点列表里
2. 如果节点列表不为空，则对其遍历，进入步骤3，否则到7
3. 定义一个临时的节点列表L，并初始化值列表
4. 遍历原节点列表，将每一个节点的值取出，放入值列表中。并将元素的左右子节点（如果有的话）再放入临时节点列表L里
5. 将值列表存储到最终的结果列表里，将原节点列表指向临时节点列表
6. 转到2
7. 结束

以下是相关代码：

    /**
     * 本算法的大体思路如下：
     * 1. 处理ROOT，并将ROOT的左右节点放到一个列表中去
     * 2. ROOT处理完后，若列表不为空，则再循环处理那个列表，对于列表中的每个元素，将其子元素放到列表中去
     * 3. 依次循环，直到列表为空
     * @param root 树的头节点
     * @return 最终结果
     */
    public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
        if(root == null){
            return Collections.emptyList();
        }

        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<List<Integer>>();

        List<TreeNode> levelList = new ArrayList<TreeNode>();
        List<Integer> valueList = null;

        //初始化，把ROOT加进去
        levelList.add(root);

        while(!levelList.isEmpty()){

            valueList = new ArrayList<Integer>();

            List<TreeNode> nodeList = new ArrayList<TreeNode>();

            // 每次循环实际上就是处理了一层
            for(TreeNode treeNode : levelList){

                valueList.add(treeNode.val);

                // 为下一次循环做准备
                if(treeNode.left != null){
                    nodeList.add(treeNode.left);
                }

                if(treeNode.right != null){
                    nodeList.add(treeNode.right);
                }

            }

            // 处理完本层后，需要将结果进行存储，由于是倒序，所以需要加在头节点。
            resultList.add(0, valueList);

            levelList = nodeList;
        }
        return resultList;
    }

代码通过leetcode的单元测试，性能上来看属于中间水平，本文中的并不一定是最优解，期待有更好的解法。