算法：二叉树

一 从上到下打印二叉树

1.1 题目描述

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。

例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
返回：

[3,9,20,15,7]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/cong-shang-dao-xia-da-yin-er-cha-shu-lcof
 

1.2 思路以及代码

1.2.1 构建二叉树

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace SuanfapRractice
{
    public class TreeNode
    {
        public int data;
        public TreeNode leftChild;
        public TreeNode rightChild;

        public TreeNode(int data)
        {
            this.data = data;
        }
    }
}

这是二叉树的构造类

1.2.2 题解以及代码

我们需要构建具体的二叉树，从根开始root，然后分别将节点连接。

在遍历二叉树的时候，从本题我们可以知道我们使用的是层遍历，层遍历需要借助一个队列，去记录下一层的节点。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Numerics;
using System.Reflection.Metadata.Ecma335;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Security.Cryptography;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Xml.Linq;
using SuanfapRractice;
using System.Linq;

public class Solution
{
    public static void Main(String[] args)
    {
        TreeNode root = new TreeNode(3);
        root.leftChild = new TreeNode(9);
        root.rightChild = new TreeNode(20);
        root.rightChild.leftChild = new TreeNode(15);
        root.rightChild.rightChild = new TreeNode(7);
        LevelOrder(root);
    }


    public static  int[] LevelOrder(TreeNode root)
    {
        if (root == null)
        {
            return new int[0];
        }
        Queue queue = new Queue();
        queue.Enqueue(root);
        List res = new List();
        while (queue.Count > 0)
        {
            TreeNode node = queue.Dequeue();
            res.Add(node.data);
            if (node.leftChild != null)
            {
                queue.Enqueue(node.leftChild);
            }
            if (node.rightChild != null)
            {
                queue.Enqueue(node.rightChild);
            }
        }
        // 使用foreach LINQ方法
        res.ForEach(num => Console.WriteLine(num + ", "));//打印
        return res.ToArray();

    }

结果为

3，9，20，15，7，

1.2.3 c#需要注意的点

入队   Enqueue,出队 Dequeue

Queue q = new Queue();
q.Enqueue('A');

ch = (char)q.Dequeue();

二 从上到下打印二叉树 II

2.1 题目描述 

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

例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
返回其层次遍历结果：

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/cong-shang-dao-xia-da-yin-er-cha-shu-ii-lcof

2.2 思路以及代码

此题实现层次遍历跟第一题一样，但是我么你需要思考怎么确定一层的数据。当一层扫描结束的时候，队列中存在的是下一层数据。

public static List> LevelOrder2(TreeNode root)
    {
        List> res = new List>();
        if (root == null)
        {
            return res;
        }
        Queue queue = new Queue();
        queue.Enqueue(root);
        
        while (queue.Count > 0)
        {
            //Console.WriteLine("+++++++++++++++++++++++"+queue.Count);
            int num = queue.Count;
            List temp = new List();  
            for(int i = 1; i <= num;  i++)
            {
                TreeNode node = queue.Dequeue();
                temp.Add(node.data);
                if (node.leftChild != null)
                {
                    queue.Enqueue(node.leftChild);
                }
                if (node.rightChild != null)
                {
                    queue.Enqueue(node.rightChild);
                }
                
            }
            res.Add(temp);
           
        }
        // 使用foreach LINQ方法
        //res.ForEach(num => num.ForEach(n => Console.Write(n+",")));//打印1，2，5，7，8，10，
        Console.WriteLine("[");
        foreach(List list1 in res)
        {
            Console.Write("[");
            foreach(int i in list1)
            {
                Console.Write(i + " ");
            }
            Console.WriteLine("]");
        }
        Console.WriteLine("]");
        return res;

    }

使用一的数据，结果如下：

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

2.3 踩坑

            for(int i = 1; i <= queue.Count;  i++)

最开始我的循环条件是这样，但是queue.Count是随着队列二变动的，不会是一层结束而变动