《剑指offer刷题笔记》32、分行从上往下打印二叉树【c++详细题解】

题目

从上到下按层打印二叉树，同一层的结点按从左到右的顺序打印，每一层打印到一行。

样例

输入如下图所示二叉树[8, 12, 2, null, null, 6, null, 4, null, null, null]
    8
   / \
  12  2
     /
    6
   /
  4

输出：[[8], [12, 2], [6], [4]]

思路1

(BFS)$O(n)$
宽度优先遍历，一层一层来做。即：

1. 将根节点插入队列中；
2. 创建一个新队列，用来按顺序保存下一层的所有子节点；
3. 对于当前队列中的所有节点，按顺序依次将儿子加入新队列，并将当前节点的值记录在答案中；
4. 重复步骤2-3，直到队列为空为止。

时间复杂度
树中每个节点仅会进队出队一次，所以时间复杂度是 $O(n)$。

代码1

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
     
public:
    vector<int> get_val(vector<TreeNode*> level)
    {
     
        vector<int> res;
        for (auto &u : level)
            res.push_back(u->val);
        return res;
    }

    vector<vector<int>> printFromTopToBottom(TreeNode* root) {
     
        vector<vector<int>>res;
        if (!root) return res;
        vector<TreeNode*>level;
        level.push_back(root);
        res.push_back(get_val(level));
        while (true)
        {
     
            vector<TreeNode*> newLevel;
            for (auto &u : level)
            {
     
                if (u->left) newLevel.push_back(u->left);
                if (u->right) newLevel.push_back(u->right);
            }
            if (newLevel.size())
            {
     
                res.push_back(get_val(newLevel));
                level = newLevel;
            }
            else break;
        }
        return res;
    }
};

思路2

我们给每一层加一个结尾标记NULL,当我们访问到一层的结尾时，由于BFS的特点，我们刚好把下一层都加到了队列中。这个时候就可以给这层加上结尾标记NULL了。

代码2

    vector<vector<int>> printFromTopToBottom(TreeNode* root) {