leedcode 655 输出二叉树

本文介绍了一种在二维字符串数组中输出二叉树的方法,遵循特定规则确保树的正确布局。通过计算树的深度来确定数组的尺寸,采用广度优先遍历填充矩阵,实现树的可视化呈现。

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在一个 m*n 的二维字符串数组中输出二叉树,并遵守以下规则:

行数 m 应当等于给定二叉树的高度。
列数 n 应当总是奇数。
根节点的值(以字符串格式给出)应当放在可放置的第一行正中间。根节点所在的行与列会将剩余空间划分为两部分(左下部分和右下部分)。你应该将左子树输出在左下部分,右子树输出在右下部分。左下和右下部分应当有相同的大小。即使一个子树为空而另一个非空,你不需要为空的子树输出任何东西,但仍需要为另一个子树留出足够的空间。然而,如果两个子树都为空则不需要为它们留出任何空间。
每个未使用的空间应包含一个空的字符串""。
使用相同的规则输出子树。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/print-binary-tree
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9,20 16:40 ~ 17:12
这题目基本思路:

  1. 先算数的深度,通过深度得到m,n
  2. 采用广度遍历给m * n矩阵赋值
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution(object):
    def get_max_depth(self,node,d):
        if node.left != None:
            self.get_max_depth(node.left,d+1)
        if d > self.depth:
            self.depth = d
        if node.right != None:
            self.get_max_depth(node.right,d+1)
    
    def print_key(self,node,d,i,j):
        mid = (i + j) /2
        self.ret[d-1][mid] = str(node.val)
        if node.left != None:
            self.print_key(node.left,d+1,i,mid-1)
        if node.right != None:
            self.print_key(node.right,d+1,mid+1,j)
        
    def printTree(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: List[List[str]]
        """
        self.depth = 0
        self.get_max_depth(root,1)
        m = self.depth
        n = sum([2**i for i in range(m)])
        self.ret = []
        for i in range(m):
            tmp = []
            for j in range(n):
                tmp.append("")
            self.ret.append(tmp)
        self.print_key(root,1,0,n-1)
        return self.ret
        
### 在 VSCode 中绘制 LeetCode 二叉树的方法 在 VSCode 中,虽然没有直接内置的插件可以自动绘制 LeetCode 风格的二叉树,但可以通过结合代码和第三方库实现这一功能。以下是具体方法: #### 方法一:使用 Python 和 `binarytree` 库 `binarytree` 是一个专门用于生成、操作和可视化二叉树的 Python 库。通过该库,可以轻松地将层序序列转化为二叉树,并以文本形式输出或保存为图片。 1. 安装 `binarytree` 库: ```bash pip install binarytree ``` 2. 编写代码将层序序列转化为二叉树并打印: ```python from binarytree import build # 层序序列 nodes = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] # 构建二叉树 tree = build(nodes) # 打印二叉树 print(tree) ``` 输出示例: ``` 1 / \ 2 3 / \ / \ 4 5 6 7 ``` 上述代码能够直观地展示二叉树结构[^1]。 #### 方法二:使用 VSCode 插件与自定义脚本 虽然 VSCode 没有直接支持二叉树可视化的插件,但可以通过以下方式间接实现: 1. 使用 **Python Run and Debug** 插件运行上述代码。 2. 将输出结果复制到支持 ASCII 艺术图的工具中(如在线工具或文本编辑器)进行进一步美化。 #### 方法三:结合图形化工具 如果需要更复杂的图形化展示,可以使用以下工具: 1. **Graphviz**:这是一个强大的图形绘制工具,支持生成树形结构的图形。 - 安装 Graphviz: ```bash sudo apt-get install graphviz # Linux brew install graphviz # macOS ``` - 使用 Python 的 `graphviz` 库生成二叉树图像: ```python from graphviz import Digraph dot = Digraph(comment='Binary Tree') # 添加节点 dot.node('1', '1') dot.node('2', '2') dot.node('3', '3') dot.node('4', '4') dot.node('5', '5') dot.node('6', '6') dot.node('7', '7') # 添加边 dot.edge('1', '2') dot.edge('1', '3') dot.edge('2', '4') dot.edge('2', '5') dot.edge('3', '6') dot.edge('3', '7') # 渲染并保存为文件 dot.render('binary_tree.gv', view=True) ``` 这段代码会生成一个 `.gv` 文件,并自动打开一个包含二叉树图形的窗口[^4]。 #### 方法四:手动构建二叉树调试框架 对于 LeetCode 题目,可以直接参考以下框架来构建二叉树并进行调试: ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def build_tree(level_order): if not level_order: return None nodes = [TreeNode(x) if x is not None else None for x in level_order] kids = nodes[::-1] root = kids.pop() queue = [root] while queue: node = queue.pop(0) if kids: node.left = kids.pop() if node.left: queue.append(node.left) if kids: node.right = kids.pop() if node.right: queue.append(node.right) return root # 示例用法 level_order = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] root = build_tree(level_order) ``` 此框架可以根据层序序列快速构建二叉树,便于调试[^1]。 --- ###
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