java数据结构与算法刷题-----LeetCode637. 二叉树的层平均值-优快云博客

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文章目录

- 1. 广度优先
- 2. 深度优先

解题思路：时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)

使用广度优先遍历，按层遍历即可，遍历过程中，记录每层的结点和，最后将其平均数求出
使用深度优先遍历，需要记录当前结点的层次，然后必须使用一个可以通过下标获取值的容器来记录每个结点值

深度遍历时，将当前结点值累加到当前结点所在层次对应的地方，也就是容器对应下标（下标代表层次）位置。

1. `广度优先`

代码:给出两种代码思路，一种是普通做法，第二种是直接在生成容器时，静态构建，因此第二种非常快，作为扩展了解即可

普通方法

class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double> list = new ArrayList<>();//答案
        Queue<TreeNode> bfs_queue = new LinkedList<>();//广度优先队列
        bfs_queue.offer(root);//根结点入队列
        while(!bfs_queue.isEmpty()){
            int size = bfs_queue.size();//获取当前层中结点个数
            long sum = 0;//记录当前层结点的和
            for(int i = 0;i<size;i++){//遍历当前层
                TreeNode poll = bfs_queue.poll();//出队列
                sum+=poll.val;//累加
                if(poll.left!=null) bfs_queue.offer(poll.left);
                if(poll.right!=null)bfs_queue.offer(poll.right);
            }
            list.add((double)sum/size);//计算平均值
        }
        return list;
    }
    
}

进阶方法

import java.util.AbstractList;
class Solution {
    public static List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        return new AbstractList<Double>() {//直接构建抽象链表
            private final List<Double> list = new ArrayList<>();//此链表保存答案
            private final List<TreeNode> level = new ArrayList<>();//此链表用于深度优先遍历
            @Override
            public Double get(int index) {//此方法为重写链表构建方法，获取指定下标值
                init();//初始化链表
                return list.get(index);//获取值
            }
            @Override
            public int size() {//获取链表值
                init();
                return list.size();
            }
            void init() {//初始化链表
                if (list.isEmpty()) {//如果链表为空，就初始化
                    level.add(root);//广度优先初始化
                    while (!level.isEmpty()) {
                        levelTraverse(level);
                    }
                }
            }
            //广度优先逻辑，统计每层的平均值
            void levelTraverse(List<TreeNode> level) {
                int count = level.size();
                long sum = 0;
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                    TreeNode tree = level.get(0);
                    sum += tree.val;
                    if (tree.left != null) {
                        level.add(tree.left);
                    }
                    if (tree.right != null) {
                        level.add(tree.right);
                    }
                    level.remove(0);
                }
                list.add((double) sum / count);
            }
        };
    }
}

2. `深度优先`

代码

class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Integer> counts = new ArrayList<Integer>();//保存每层有几个结点
        List<Double> sums = new ArrayList<Double>();//保存每层结点累加和
        dfs(root, 0, counts, sums);
        List<Double> averages = new ArrayList<Double>();//保存答案
        int size = sums.size();
        for (int i = 0; i < size; i++) {//将每一层累加的结果进行求平均值
            averages.add(sums.get(i) / counts.get(i));
        }
        return averages;
    }

    public void dfs(TreeNode root, int level, List<Integer> counts, List<Double> sums) {
        if (root == null) return;
        if (level < sums.size()) {//如果当前层次不是第一次到达
            sums.set(level, sums.get(level) + root.val);//对应层累加
            counts.set(level, counts.get(level) + 1);//对应层结点个数+1
        } else {//如果第一次到达当前层，创建层次，当前结点值为当前层第一个结点，当前层结点个数为1
            sums.add(1.0 * root.val);//
            counts.add(1);
        }
        //继续遍历
        dfs(root.left, level + 1, counts, sums);
        dfs(root.right, level + 1, counts, sums);
    }
}