leetcode的第103题，二叉树的锯齿形层次遍历，java实现

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一、层次遍历思想，迭代法

根据题目名，最先想到的是采用层次遍历的方法，但是一分析发现，默认的队列记录法不好用了。

经过画图分析，在开队列迭代层序遍历思想的基础上，开两个堆栈，分别记录奇数层和偶数层的节点。

奇数层从右往左压栈，出栈时的循序，是从左往右的，把其子节点压到偶数层堆栈，偶数层堆栈出栈的顺序就符合图示要求，即从右往左的。如此递归循环。

• 怎么记录现在在哪一层？

每一轮，完成一层的遍历后，levels++，levels指示所在层数。每一轮，堆栈中只包含该层的节点，通过读取堆栈size()，控制for循环次数为size次实现。

运行结果

执行结果:通过
执行用时:2 ms

代码与注释

class Solution {
    public List> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        // 先入后出：用堆栈
        Stack stack1 = new Stack<>(); // 奇数层堆栈
        Stack stack2 = new Stack<>(); // 偶数层堆栈
        List> ans = new LinkedList>();
        if (root == null) return ans;

        
        int levels = 0;
        stack1.push(root);
        while (!stack1.isEmpty() || !stack2.isEmpty())
        {
            levels ++;
            LinkedList tmp = new LinkedList<>();
            // 奇数层：从左到右
            if (levels % 2 == 1)
            {
                int len = stack1.size();
                
                for (int i = 0; i < len; i++)
                {
                    root = stack1.pop();
                    tmp.add(root.val);
                    if (root.left != null) stack2.push(root.left);
                    if (root.right != null) stack2.push(root.right);
                }
            }
            // 偶数层：从右往左
            else
            {
                int len = stack2.size();
                
                for (int i = 0; i < len; i++)
                {
                    root = stack2.pop();
                    tmp.add(root.val);
                    if (root.right != null) stack1.push(root.right);
                    if (root.left != null) stack1.push(root.left);
                }
            }
            ans.add(tmp);
        }
        return ans;

    }
}

二、DFS思想，递归法

传统的递归法也可以实现要求的层次遍历。

小技巧：
1.利用add()函数特性，在特定位置持续写入元素，相当于将一串数据反序，即add(0, root.val)操作。简单又好用。
2.判断奇数偶数不仅可以用levels % 2 == 0，还可以用位运算levels & 1 == 0。

• 何时添加ans新层？
  条件：levels == ans.size()，获取ans创建的行数，如果跟现在的层数相同，则建立新行。

运行结果

执行结果：通过
执行用时:1 ms, 在所有 Java 提交中击败了98.78%的用户
内存消耗:36 MB, 在所有 Java 提交中击败了72.60%的用户

代码与注释

class Solution {
    public List> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List> ans = new ArrayList<>();
        dfs(root, 0, ans);
        return ans;
    }
    private void dfs(TreeNode root, int levels, List> ans)
    {
        if (root == null) return;

        if (levels == ans.size()) ans.add(new ArrayList());

        // 奇数行
        if (levels % 2 == 0) ans.get(levels).add(root.val);
        // 偶数行,利用add(),新数会把老数往后挤，效果就是反序
        else ans.get(levels).add(0, root.val);

        dfs(root.left, levels + 1, ans);
        dfs(root.right, levels + 1, ans);

    }
}

总结

1. 采用二叉树常见递归方法，在此基础上添加约束条件。
2. 给出添加结果List新行条件为：与当前层数相同，防止递归添加过多行。
3. 进入下次递归前，添加val到结果列表。
4. 区分奇偶行，将val添加到该层对应列表的头或尾。