力扣103-二叉树的锯齿形层序遍历（Java版详细注释题解）

力扣103-二叉树的锯齿形层序遍历

一、原题题目

1.1 题目

  给定一个二叉树，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）。

例如：给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回锯齿形层序遍历如下：

[
  [3],
  [20,9],
  [15,7]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-zigzag-level-order-traversal/

二、解题思路

2.1 题目意思理解

  这道题就是在层次遍历的基础上把奇数层和偶数层给区分开来，知道二叉树的层次遍历应该就不难想到解题方法。

• 二叉树的层次遍历

public static void levelOrder(TreeNode root){
     
    if (root == null)   return;
    LinkedList<TreeNode> list = new LinkedList<>();
    list.add(root);
    while (!list.isEmpty()){
     
        TreeNode node = list.poll();
        System.out.println(node.val);
        if (node.left != null)
        		list.add(node.left);
        if (node.right != null)
          	list.add(node.right);
    }
}

  在上面层次遍历的基础上，我们需要一层一层的输出节点，所以在进入while循环后就要看看上一轮存了多少个元素在list中，依次把list 中的节点取出遍历（实则放入一个数组中）供后面插入结果集，取出的过程要看是否有左右孩子节点，有则加入list，下轮循环输出。

2.2 详细代码（Java）

public class Solution {
     
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
     
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); // 定义结果变量
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();  // 定义队列
        if (root != null) {
                               // 根节点不为空先加入队列
            queue.offer(root);
        }
        List<Integer> list ;                         // 定义列表存放每一层节点的数组
        while (!queue.isEmpty()) {
                        // 队列不为空时循环
            int size = queue.size();                 // 统计当前层的元素数量
            list = new ArrayList<>();                // 初始化列表为空
            for (int i = 0; i < size; i++) {
              // 遍历队列中的前 size 个节点
                TreeNode node = queue.poll();        // 按顺序弹出队列元素，加入集合
                list.add(node.val);
                if (node.left != null) {
     
                    queue.offer(node.left);          // 当前元素的左子树入队，即把下一层的元素加入队列
                }
                if (node.right != null) {
     
                    queue.offer(node.right);         // 当前元素的右子树入队，即把下一层的元素加入队列
                }
            }
            if (res.size() % 2 == 1) {
           // 用结果集中已经存在的数组数判断当前层时奇数层还是偶数层
                Collections.reverse(list);  // 结果集中有奇数个结果集了，说明当前层是偶数层，要翻转加入
            }
            res.add(list);
        }
        return res;
    }
}

2.3 算法执行结果

三、总结分析

  二叉树的题目还是很多的，设计深度优先遍历，广度优先遍历，层次遍历等遍历方法，还是要单独的总结一下下。