面试经典150题——二叉树层次遍历

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1、二叉树的右视图

1.1 题目链接

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1.2 题目描述

给定一个二叉树的 根节点 root，想象自己站在它的右侧，按照从顶部到底部的顺序，返回从右侧所能看到的节点值。

提示:

• 二叉树的节点个数的范围是 [0,100]
• -100 <= Node.val <= 100

1.3 解题代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> ret = new ArrayList();
        if(root == null){
            return ret;
        }
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<TreeNode>();
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int len = q.size();
            for(int i = 0; i < len; ++i){
                TreeNode x = q.peek();
                q.poll();
                if(i == 0){
                    ret.add(x.val);
                }
                if(x.right != null){
                    q.offer(x.right); 
                }
                if(x.left != null){
                    q.offer(x.left);
                }
            }
        }
        return ret;
    }
}

1.4 解题思路

1. 层次遍历。
2. 每次遍历，队首元素就是最右边的元素，放入数组当中去即可。

2、二叉树的层平均值

2.1 题目链接

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2.2 题目描述

给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。

提示：

树中节点数量在 [1, 10⁴] 范围内
-2³¹ <= Node.val <= 2³¹ - 1

2.3 解题代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double> ret = new ArrayList();
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<TreeNode>();
        if(root == null){
            return ret;
        }
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int len = q.size();
            double sum = 0;
            for(int i = 0; i < len; ++i){
                TreeNode node = q.peek();
                q.poll();
                if(node.left != null){
                    q.offer(node.left);
                }
                if(node.right != null){
                    q.offer(node.right);
                }
                sum += node.val;
            }
            ret.add( sum / len);
        }
    return ret;
    }
}

2.4 解题思路

1. 层次遍历，每一层求平均值即可。

3、二叉树的层序遍历

3.1 题目链接

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3.2 题目描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
• -1000 <= Node.val <= 1000

3.3 解题代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<List<Integer>>();
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<TreeNode>();
        if(root == null){
            return ret;
        }
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int len = q.size();
            List<Integer> level = new ArrayList();
            for(int i = 0; i < len; ++i){
                TreeNode node = q.peek();
                q.poll();
                level.add(node.val);
                if(node.left != null){
                    q.offer(node.left);
                }
                if(node.right != null){
                    q.offer(node.right);
                }
            }
            ret.add(level);
        }
    return ret;
    }
}

3.4 解题思路

1. 层次遍历。

4、二叉树的锯齿形层序遍历

4.1 题目链接

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4.2 题目描述

给你二叉树的根节点 root ，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）。

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
• -100 <= Node.val <= 100

4.3 解题代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<List<Integer>>();
        int flag = 0;
        if(root == null){
            return ret;
        }
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int len = q.size();
            List<Integer> temp = new ArrayList();
            for(int i = 0; i < len; ++i){
                TreeNode node = q.peek();
                temp.add(node.val);
                q.poll();
                if(node.left != null){
                    q.offer(node.left);
                }    
                if(node.right != null){
                    q.offer(node.right);
                }
            }
            if((flag & 1) == 1){
                Collections.reverse(temp);
            }
            flag++;
            ret.add(temp);
        }
        return ret;
    }
}

4.4 解题思路

1. 层次遍历