剑指 32

题目：

以三种方式广度优先遍历二叉树：
三种方式：
1.一行打印
2.多行打印
3.多行之字打印

思路：

1. 一行打印：
   queue

2. 多行打印：
   1.queue+两个int（一个记录每一行放入的个数，一个记录每行poll后剩余的个数），当pollInt为0时，就换行打印。将offerInt 赋予 pollInt，然后重新计数

   2.queue，使用fori queue.size进行换行——每次放完某一行后，这一行刚好是queue.size()

3. 多行之字打印：
   1. 双stack+三int。相比于多行打印，多了一个int，用于判断奇偶性，何时从左到右，何时从右到左。
   2. 比方法二多个奇偶性判断即可。可以将二中的结果倒序利用Collections.revers()。也可以用双端队列，放list的时候addlast和addfirst。

题解：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        if(root == null) return new int[0];
        //bfs
        Queue<TreeNode> list = new LinkedList<>();
        List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        list.add(root);
        extracted(list, list1);
        int[] array = new int[list1.size()];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = list1.get(i);
        }
        return array;
    }

    private void extracted(Queue<TreeNode> list, List list1) {
        if (list.size() == 0) {
            return;
        }
        TreeNode root = list.poll();
        list1.add(root.val);
        if (root.left != null) {
            list.add(root.left);
        }
        if (root.right != null) {
            list.add(root.right);
        }
        extracted(list,list1);
    }
}

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 思路，每一个循环都将left和right放入一个新的数组即可
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        List<Integer> secList1 = new ArrayList<>();
        queue.add(root);
        int changeCount = 1;
        int putCount = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            secList1.add(node.val);
            changeCount--;
            if (node.left != null) {
                queue.add(node.left);
                putCount++;
            }
            if (node.right != null) {
                queue.add(node.right);
                putCount++;
            }
            if (changeCount == 0) {
                list.add(secList1);
                secList1 = new ArrayList<>();
                changeCount = putCount;
                putCount = 0;
            }
        }
        return list;
    }
}

2. 优化解法：

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 思路，每一个循环都将left和right放入一个新的数组即可
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            List<Integer> secList1 = new ArrayList<>();
            int length =  queue.size();
            for(int i = 0 ;i<length;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                secList1.add(node.val);
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            list.add(secList1);
        }
        return list;
    }
}

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 思路，每一个循环都将left和right放入一个新的数组即可
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
//        Queue<TreeNode>  = new LinkedList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        Stack<TreeNode> stack2 = new Stack<>();
        List<Integer> secList1 = new ArrayList<>();
        stack2.push(root);
        int changeCount = 1;
        int putCount = 0;
        // 多加了一个奇偶性判断
        int parity = 0;
        while (!stack.isEmpty() || !stack2.isEmpty()) {
            TreeNode node;
            if ((parity & 1) == 0) {
                node = stack2.pop();
            } else {
                node = stack.pop();
            }
            secList1.add(node.val);
            changeCount--;
            if ((parity & 1) == 1) {
                if (node.right != null) {
                    stack2.push(node.right);
                    putCount++;
                }
                if (node.left != null) {
                    stack2.push(node.left);
                    putCount++;
                }
            }else {
                if (node.left != null) {
                    stack.push(node.left);
                    putCount++;
                }
                if (node.right != null) {
                    stack.push(node.right);
                    putCount++;
                }
            }
            if (changeCount == 0) {
                parity++;
                list.add(secList1);
                secList1 = new ArrayList<>();
                changeCount = putCount;
                putCount = 0;
            }
        }
        return list;
    }
}

2. 优化后的解法

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 思路，每一个循环都将left和right放入一个新的数组即可
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            LinkedList<Integer> secList1 = new LinkedList<>();
            int length = queue.size();
            for(int i = 0 ;i<length;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                if ((list.size() & 1) == 1) {
                    secList1.addFirst(node.val);
                } else {
                    secList1.addLast(node.val);
                } 
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            list.add(secList1);
        }
        return list;
    }
}