1 题目描述
来源:力扣(LeetCode)
从上到下打印出二叉树的每个节点,同一层的节点按照从左到右的顺序打印。
2 解题思路
题目要求的二叉树的 从上至下 打印(即按层打印),又称为二叉树的 广度优先搜索(BFS)。
BFS 通常借助 队列 的先入先出特性来实现1。
算法流程:
- 特例处理: 当树的根节点为空,则直接返回空列表 [] ;
- 初始化: 打印结果列表 res = [] ,包含根节点的队列 queue = [root] ;
- BFS 循环: 当队列 queue 为空时跳出;
- 出队: 队首元素出队,记为 node;
- 打印: 将 node.val 添加至列表 tmp 尾部;
- 添加子节点: 若 node 的左(右)子节点不为空,则将左(右)子节点加入队列 queue ;
- 返回值: 返回打印结果列表 res 即可。
collections 是 python 内建的一个集合模块,里面封装了许多集合类,其中队列相关的集合只有一个:deque。
deque 是双边队列(double-ended queue),具有队列和栈的性质,在 list 的基础上增加了移动、旋转和增删等。
3 代码实现(Python3)
class Solution:
def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[int]:
if not root: return []
res, queue = [], collections.deque()
queue.append(root)
while queue:
node = queue.popleft()
res.append(node.val)
if node.left: queue.append(node.left)
if node.right: queue.append(node.right)
return res
4 复杂度分析
- 时间复杂度 O(N) : N 为二叉树的节点数量,即 BFS 需循环 N 次。
- 空间复杂度 O(N) : 最差情况下,即当树为平衡二叉树时,最多有 N/2 个树节点同时在 queue 中,使用 O(N) 大小的额外空间。
深入了解复杂度:数据分析学习总结笔记11:空间复杂度和时间复杂度