102. 二叉树的层序遍历
给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。
示例：
二叉树：[3,9,20,null,null,15,7], 3 / \ 9 20 / \ 15 7 返回其层序遍历结果： [ [3], [9,20], [15,7] ]
思路分析
层序遍历二叉树,就是从左到右一层一层的去遍历二叉树.
我们需要一个队列来完成,队列先进先出,符合一层一层遍历的逻辑
(栈先进后出适合模拟深度优先遍历也就是递归的逻辑)
图解如下:
算法步骤:
- 准备一个队列用于存储遍历中的元素.
- 先放入根节点,每次先计算队列中的元素的个数size,也就是本层的节点个数,然后进行size次遍历.
- 遍历的同时将节点的左右节点重新放到队列中.
- 当队列为空说明层次遍历结束.
参考代码
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { if(root==NULL){ return {}; } vector<vector<int>> res; queue<TreeNode*> Q; Q.push(root); while(!Q.empty()){ int size = Q.size(); vector<int> V; for(int i = 0;i < size;i++){ TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); V.push_back(node->val); if(node->left){ Q.push(node->left); } if(node->right){ Q.push(node->right); } } res.push_back(V); } return res; }
107. 二叉树的层序遍历 II
给定一个二叉树，返回其节点值自底向上的层序遍历。 （即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历）
例如：
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7], 3 / \ 9 20 / \ 15 7 返回其自底向上的层序遍历为： [ [15,7], [9,20], [3] ]
思路分析
相比上一题只需要把最后的结果reverse一下就可.
参考代码
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { if(root==NULL) { return {}; } vector<vector<int>> res; queue<TreeNode*> Q;//利用队列记录每一层的节点情况..然后一层一层的遍历 Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size();//当前层元素的个数 vector<int> V; for(int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); V.push_back(node->val); if(node->left) { Q.push(node->left); } if(node->right) { Q.push(node->right); } } res.push_back(V); } reverse(res.begin(),res.end()) ; return res; }
199. 二叉树的右视图
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。
示例 1:
输入: [1,2,3,null,5,null,4] 输出: [1,3,4]
示例 2:
输入: [1,null,3] 输出: [1,3]
示例 3:
输入: [] 输出: []
思路分析
这个相对于第一题只需要修改一点,每次循环只需要把该层的最后一个节点加入结果集即可.
参考代码
vector<int> rightSideView(TreeNode* root) { if(root==NULL) { return {}; } vector<int> res; queue<TreeNode*> Q;//利用队列记录每一层的节点情况..然后一层一层的遍历 Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size();//当前层元素的个数 vector<int> V; for(int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); if(node->left) { Q.push(node->left); } if(node->right) { Q.push(node->right); } if(i==size-1){ res.push_back(node->val); } } } return res; }
637. 二叉树的层平均值
给定一个非空二叉树, 返回一个由每层节点平均值组成的数组。
示例 1：
输入： 3 / \ 9 20 / \ 15 7 输出：[3, 14.5, 11]
解释：
第 0 层的平均值是 3 , 第1层是 14.5 , 第2层是 11 。因此返回 [3, 14.5, 11] 。
思路分析
相比第一题只需要把每层的结果求一下平均值即可.
参考代码
vector<double> averageOfLevels(TreeNode* root) { if(root==NULL) { return {}; } vector<double> res; queue<TreeNode*> Q;//利用队列记录每一层的节点情况..然后一层一层的遍历 Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size();//当前层元素的个数 double temp = 0; for(int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); temp += node->val; if(node->left) { Q.push(node->left); } if(node->right) { Q.push(node->right); } } res.push_back(temp / size); } return res; }
429. N 叉树的层序遍历
给定一个 N 叉树，返回其节点值的层序遍历。（即从左到右，逐层遍历）。
树的序列化输入是用层序遍历，每组子节点都由 null 值分隔（参见示例）。
示例 1：
输入：root = [1,null,3,2,4,null,5,6] 输出：[[1],[3,2,4],[5,6]]
示例 2：
输入：root = [1,null,2,3,4,5,null,null,6,7,null,8,null,9,10,null,null,11,null,12,null,13,null,null,14] 输出：[[1],[2,3,4,5],[6,7,8,9,10],[11,12,13],[14]]
思路分析
n叉树相比二叉树只是孩子是n个,遍历的时候需要遍历n个.其他的处理方式和二叉树一样.
参考代码
/* // Definition for a Node. class Node { public: int val; vector<Node*> children; Node() {} Node(int _val) { val = _val; } Node(int _val, vector<Node*> _children) { val = _val; children = _children; } }; */ class Solution { public: vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) { if(root==NULL) { return {}; } vector<vector<int>> res; queue<Node*> Q;//利用队列记录每一层的节点情况..然后一层一层的遍历 Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size();//当前层元素的个数 vector<int> V; for(int i = 0; i < size; i++) { Node* node = Q.front(); Q.pop(); V.push_back(node->val); for(int j = 0;j < node->children.size();j++){ if(node->children[j]){ Q.push(node->children[j]); } } } res.push_back(V); } return res; } };
515. 在每个树行中找最大值
给定一棵二叉树的根节点 root ，请找出该二叉树中每一层的最大值。
示例1：
输入: root = [1,3,2,5,3,null,9] 输出: [1,3,9] 解释: 1 / \ 3 2 / \ \ 5 3 9
示例2：
输入: root = [1,2,3] 输出: [1,3]
解释:
1
/ \
2 3
示例3：
输入: root = [1]
示例4：
输入: root = [1,null,2] 输出: [1,2]
解释:
1
\
2
示例5：
输入: root = [] 输出: []
思路分析
只需要在遍历该曾时找出最大值即可.
参考代码
vector<int> largestValues(TreeNode* root) { if(root==NULL) { return {}; } vector<int> res; queue<TreeNode*> Q;//利用队列记录每一层的节点情况..然后一层一层的遍历 Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size();//当前层元素的个数 int temp = INT_MIN; for(int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); if(node->val > temp){ temp = node->val; } if(node->left) { Q.push(node->left); } if(node->right) { Q.push(node->right); } } res.push_back(temp); } return res; }
116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针
给定一个 完美二叉树 ，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：
struct Node { int val; Node *left; Node *right; Node *next; }
填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。
初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。
进阶：
你只能使用常量级额外空间。
使用递归解题也符合要求，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。
输入：root = [1,2,3,4,5,6,7] 输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，’#’ 标志着每一层的结束。
思路分析
在每层遍历的时候只需要让前面的节点指针指向当前的节点即可.
参考代码
Node* connect(Node* root) { if(root==NULL) { return NULL; } queue<Node*> Q; Q.push(root); Node* preNode; Node* curNode; while(!Q.empty()) { int size = Q.size(); for(int i = 0; i < size; i++) { curNode = Q.front(); Q.pop(); if(i==0) { preNode = curNode; } else {//更新preNode的指向. preNode->next = curNode; preNode = preNode->next; } if(curNode->left) { Q.push(curNode->left); } if(curNode->right) { Q.push(curNode->right); } } preNode->next = NULL; } return root; }
117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II
给定一个二叉树
struct Node { int val; Node *left; Node *right; Node *next; }
填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。
初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。
思路分析
上一题说的是完全二叉树,这一题是二叉树.
参考代码
和上一题一样
104. 二叉树的最大深度
给定一个二叉树，找出其最大深度。
二叉树的深度为根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
示例：
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7]， 3 / \ 9 20 / \ 15 7 返回它的最大深度 3 。
思路分析
遍历每一层的时候depth++即可.
参考代码
int maxDepth(TreeNode* root) { if(root==NULL){ return 0; } int depth = 0; queue<TreeNode*> Q; Q.push(root); while(!Q.empty()){ int size = Q.size(); depth++; for(int i = 0;i < size;i++){ TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); if(node->left){ Q.push(node->left); } if(node->right){ Q.push(node->right); } } } return depth; }
111. 二叉树的最小深度
给定一个二叉树，找出其最小深度。
最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。
说明：叶子节点是指没有子节点的节点。
示例 1：
输入：root = [3,9,20,null,null,15,7] 输出：2
示例 2：
输入：root = [2,null,3,null,4,null,5,null,6] 输出：5
思路分析
只是在每层遍历的时候多了个判断节点是否为叶子结点的操作.如果是则结束遍历,返回深度
参考代码
int minDepth(TreeNode* root) { if(root==NULL) { return 0; } int depth = 0; queue<TreeNode*> Q; Q.push(root); while(!Q.empty()) { int size = Q.size(); depth++; for(int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* node = Q.front(); Q.pop(); if(node->left) { Q.push(node->left); } if(node->right) { Q.push(node->right); } if(!node->left&& !node->right){ return depth; } } } return depth; }
