力扣(leetcode)103. 二叉树的锯齿形层序遍历 C++

题目描述:

给你二叉树的根节点 root ,返回其节点值的 锯齿形层序遍历 。(即先从左往右,再从右往左进行下一层遍历,以此类推,层与层之间交替进行)。

示例 1:

输入:root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出:[[3],[20,9],[15,7]]

示例 2:

输入:root = [1]
输出:[[1]]

示例 3:

输入:root = []
输出:[]

提示:

  • 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
  • -100 <= Node.val <= 100

问题解答 (C++):

解法一:层次遍历 + 奇偶层次判断(易于理解)

先说说普通的层次遍历方式。

普通层次遍历(广度优先搜索,BFS):

### LeetCode C++ 二叉树中序遍历实现 以下是基于给定引用内容以及专业知识所提供的解决方案。 #### 方法一:递归方法 递归是最直观的方式之一来完成二叉树的中序遍历。按照定义,先访问左子树,接着访问根节点,最后访问右子树[^1]。 ```cpp #include <vector> using namespace std; // 定义二叉树节点结构 class TreeNode { public: int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {} TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} TreeNode(int x, TreeNode* left, TreeNode* right) : val(x), left(left), right(right) {} }; void inorderTraversalHelper(TreeNode* root, vector<int>& result) { if (root == nullptr) return; // 如果当前节点为空,则返回 inorderTraversalHelper(root->left, result); // 访问左子树 result.push_back(root->val); // 访问根节点 inorderTraversalHelper(root->right, result); // 访问右子树 } vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) { vector<int> result; inorderTraversalHelper(root, result); return result; } ``` 上述代码通过辅助函数 `inorderTraversalHelper` 来递归地处理每一个节点及其子树[^2]。 --- #### 方法二:迭代方法(栈) 如果希望避免显式的递归调用,可以使用栈模拟递归过程。这种方法同样能够有效地实现中序遍历[^5]。 ```cpp #include <stack> vector<int> inorderTraversalIterative(TreeNode* root) { vector<int> result; stack<TreeNode*> s; TreeNode* current = root; while (current != nullptr || !s.empty()) { // 不断向左走并将沿途节点压入栈中 while (current != nullptr) { s.push(current); current = current->left; } // 当前无左子树可访问时,弹出栈顶并访问它 current = s.top(); s.pop(); result.push_back(current->val); // 转而访问右子树 current = current->right; } return result; } ``` 此方法利用栈保存尚未完全访问过的节点,在每次循环中优先探索左侧路径直到尽头后再回溯访问父节点和右侧分支[^4]。 --- #### 复杂度分析 - **时间复杂度**: O(n),其中 n 是二叉树中的节点总数。无论是递归还是迭代方式都需要访问每个节点一次。 - **空间复杂度**: - 对于递归版本来说,其额外开销取决于递归深度,最坏情况下为 O(h),h 表示树的高度; - 迭代版则需借助显式的数据结构——栈存储部分未处理完毕的节点信息,因此平均情况下的空间消耗也为 O(h)[^3]。 ---
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