【剑指offer-C++】JZ77:按之字形顺序打印二叉树

【剑指offer-C++】JZ77:按之字形顺序打印二叉树

    • 题目描述
    • 解题思路

题目描述

描述:给定一个二叉树,返回该二叉树的之字形层序遍历,(第一层从左向右,下一层从右向左,一直这样交替)。

数据范围:0≤n≤1500,树上每个节点的val满足 ∣val∣<=1500。

要求:空间复杂度:O(n),时间复杂度:O(n)。

例如:给定的二叉树是{1,2,3,#,#,4,5}。

【剑指offer-C++】JZ77:按之字形顺序打印二叉树_第1张图片

该二叉树之字形层序遍历的结果是:
[
[1],
[3,2],
[4,5]
]

输入:{1,2,3,#,#,4,5}
返回值:[[1],[3,2],[4,5]]
说明:如题面解释,第一层是根节点,从左到右打印结果,第二层从右到左,第三层从左到右。
输入:{8,6,10,5,7,9,11}
返回值:[[8],[10,6],[5,7,9,11]]
输入:{1,2,3,4,5}
返回值:[[1],[3,2],[4,5]]

解题思路

按之字形顺序打印二叉树:最直观的想法是,使用res存储结果,使用temp存储临时结果,使用que存储队列,如果根节点为空直接返回空,反之将根节点加入队列中。当队列不为空时,记录当前队列长度len,其为每一层的元素个数,在循环前清空temp数组,接着循环len次,在循环体中执行弹出队头元素、将队头元素加入temp中、加入队头元素的非空左右孩子到que中,循环结束后将temp数组加入res中。最后当队列为空时表明遍历结束,此时对奇数下标数组进行反转处理即可得到最后的结果数组。

    vector > Print(TreeNode* pRoot) {
        vector> res;
        if(!pRoot)
            return res;
        queue que;
        vector temp;
        que.push(pRoot);
        while(!que.empty())
        {
            // 注意如果直接在for循环写que.size其是变化的
            int len=que.size();
            temp.clear();
            // 每一层有que.size个元素
            for(int i=0;ival);
                que.pop();
                if(cur->left)
                    que.push(cur->left);
                if(cur->right)
                    que.push(cur->right);
            }
            res.push_back(temp);
        }
        // 处理奇数下标数组
        for(int i=0;i

优化:上述方法中,我们是先按照层序遍历加入到数组,再对奇数下标数组单独处理的,但是实际上我们可以在加入的时候就进行单独处理。相比于上述方法,我们可以新增一个level变量表示层数,其中根节点在第0层。唯一的改变是,当在循环中弹出元素后,如果是在偶数层则加入到数组尾部,反之如果是在奇数层则加入到数组头部,循环结束后再将level加一。这样就不需要最后单独处理奇数。即元素还是顺序加入队列的,只不过是逆序加入数组的,当为奇数下标数组时。

    vector > Print(TreeNode* pRoot) {
        vector> res;
        if(!pRoot)
            return res;
        queue que;
        vector temp;
        que.push(pRoot);
        int level=0;
        while(!que.empty())
        {
            // 注意如果直接在for循环写que.size其是变化的
            int len=que.size();
            temp.clear();
            // 每一层有que.size个元素
            for(int i=0;ival);
                else
                    temp.push_back(cur->val);
                que.pop();
                if(cur->left)
                    que.push(cur->left);
                if(cur->right)
                    que.push(cur->right);
            }
            res.push_back(temp);
            level++;
        }
        return res;
    }

idea:遇到逆序想到什么?第一种方法中我们想到了反转!实现反转可以使用什么?栈结构!栈是先进后出!!此题中是奇偶数顺序不同,于是我们想到对奇偶数单独处理!双栈!一个栈s1存储奇数行,一个栈s2存储偶数行。当有一个栈不为空时则执行循环,首先遍历奇数层,其是先左后右,接着是偶数层,其是先右后左。首先奇数行先左后右加入到偶数层,则出来顺序即为先右后左即逆序,同时偶数行是先右后左加入到奇数层,则出来顺序即为先左后右即正序。如果不熟悉的话可以举一个例子来模拟一遍喔!

vector > Print(TreeNode* pRoot) 
{
    vector> res;
    if(!pRoot)
       return res;
    // 存奇数层 下标从1开始 1、3、5... 根节点为第一层
    stack s1;
    // 存偶数层
    stack s2;
    vector temp;
    s1.push(pRoot);
    // 当s1或者s2有一者不为空则执行循环
    while(!s1.empty() || !s2.empty())
    {
        // 使用前清空
        temp.clear();
        // 遍历奇数层
        while(!s1.empty())
        {
           TreeNode *cur=s1.top();
           s1.pop();
           temp.push_back(cur->val);
           // 先左
           if(cur->left)
               s2.push(cur->left);
           // 后右
           if(cur->right)
               s2.push(cur->right);
        }
        // 不为空收录
        if(temp.size())
             res.push_back(temp);
        // 使用前清空
        temp.clear();
        // 遍历偶数层
        while(!s2.empty())
        {
            TreeNode *cur=s2.top();
            s2.pop();
            temp.push_back(cur->val);
            // 先右
            if(cur->right)
               s1.push(cur->right);
            // 后左
            if(cur->left)
               s1.push(cur->left);
        }
        // 不为空收录
        if(temp.size())
          res.push_back(temp);
    }
    return res;
}

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