华为OD机试 Python 【创建二叉树】

题目

请按照以下步骤，构建一个二叉树，并返回它的根节点。

开始时，建立一个值为-1的根节点。这是第0层。
根据操作列表operations，逐一添加节点。列表中的每个操作[height, index]表示：
height：节点所在层
index：节点在该层的位置（从0开始）
添加规则如下：

如果目标节点没有左子节点，添加一个新的子节点到左边。
如果目标节点有左子节点但没有右子节点，添加一个新的子节点到右边。
如果目标节点已经有左右子节点，就不添加。
注意点：

输入保证操作中的节点始终存在。
最后的输出是一个按层次遍历的节点值列表，可能包含null来表示空节点。

示例：
输入：
[[0, 0], [0, 0], [1, 1], [1, 0], [0, 0]]
输出：
[-1, 0, 1, 3, null, 2]

代码

class TreeNode:
    def __init__(self, value: int):
        self.val = value
        self.left = None
        self.right = None

def build_tree(ops: list[list[int]]) -> TreeNode:
    # 初始化树，根节点值为-1
    layers = [[TreeNode(-1)]]

    for idx, (layer, pos) in enumerate(ops):
        parent = layers[layer][pos]

        # 创建新节点
        new_child = TreeNode(idx)

        # 确定新节点是左子节点还是右子节点
        if not parent.left:
            parent.left = new_child
        elif not parent.right:
            parent.right = new_child

        # 如果是新的层，添加新层
        if len(layers) == layer + 1:
            layers.append([])

        # 更新layers的结构
        if parent.left == new_child or parent.right == new_child:
            layers[layer + 1].append(new_child)

    return layers[0][0]

def traverse_level_order(root: TreeNode) -> list[Union[int, str]]:
    # 层序遍历
    if not root:
        return []

    result = []
    queue = [root]

    while queue:
        node = queue.pop(0)

        if node:
            result.append(node.val)
            queue.append(node.left)
            queue.append(node.right)
        else:
            result.append("null")

    # 清除尾部的"null"
    while result and result[-1] == "null":
        result.pop()

    return result

if __name__ == "__main__":
    ops = eval(input())
    root = build_tree(ops)
    print(traverse_level_order(root))