剑指Offer（六十）：把二叉树打印成多行(Java版)

描述

给定一个节点数为 n 二叉树，要求从上到下按层打印二叉树的 val 值，同一层结点从左至右输出，每一层输出一行，将输出的结果存放到一个二维数组中返回。

例如：

给定的二叉树是{1,2,3,#,#,4,5}

该二叉树多行打印层序遍历的结果是

[

[1],

[2,3],

[4,5]

]

数据范围：二叉树的节点数 0 \le n \le 10000≤n≤1000，0 \le val \le 10000≤val≤1000

要求：空间复杂度 O(n)O(n)，时间复杂度 O(n)O(n)

输入描述：

给定一个二叉树的根节点

示例1

输入：{1,2,3,#,#,4,5}

返回值：[[1],[2,3],[4,5]]

示例2

输入：{8,6,10,5,7,9,11}

返回值：[[8],[6,10],[5,7,9,11]]

示例3

输入：{1,2,3,4,5}

返回值：[[1],[2,3],[4,5]]

示例4

输入：{}

返回值：[]

此题解法和第五十九题类似（可以结合一起看），但是更简单。

 第一种解法

使用一个队列来做完辅助工具，由于队列的特性的先进先出，第一次就把根节点放进去，然后循环遍历节点，，依次放入队列中，最后依次从队列中取出节点，放入list中即可，代码如下

public ArrayList<ArrayList<Integer>> firstPrint(TreeNode pRoot) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> list  = new  ArrayList<ArrayList<Integer>>();
        if(null == pRoot){
            return list;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(pRoot);
        while (!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode<Integer> poll = queue.poll();
                if(poll == null){
                    continue;
                }
                arrayList.add(poll.val);
                queue.add(poll.left);
                queue.add(poll.right);
            }
            if(arrayList.size() > 0){
                list.add(arrayList);
            }
        }
        return list;
    }

第二种解法

借助两个栈来解决，由于栈是先进后出，我们将从左往右遍历的节点放入第一个栈中，从右往左遍历的节点从第一个栈中转移到第二个栈中即可，代码如下

public ArrayList<ArrayList<Integer>> secondPrint(TreeNode<Integer> pRoot) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> list  = new  ArrayList<ArrayList<Integer>>();
        if(null == pRoot){
            return list;
        }
        Stack<TreeNode> stackLeft = new Stack<>();
        Stack<TreeNode> stackRight = new Stack<>();
        stackLeft.add(pRoot);
        boolean flag = false;
        while (!stackLeft.isEmpty() || !stackRight.isEmpty()){
            int size = stackLeft.size();
            ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
            if(!stackLeft.isEmpty()){
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    TreeNode<Integer> poll = stackLeft.pop();
                    if(poll == null){
                        continue;
                    }
                    arrayList.add(0,poll.val);
                    stackRight.add(poll.right);
                    stackRight.add(poll.left);
                }
            }else {
                size = stackRight.size();
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    TreeNode<Integer> poll = stackRight.pop();
                    if(poll == null){
                        continue;
                    }
                    arrayList.add(poll.val);
                    stackLeft.add(poll.left);
                    stackLeft.add(poll.right);
                }
            }
            if(arrayList.size() > 0){
                list.add(arrayList);
            }
            flag = !flag;
        }
        return list;
    }