1、二叉树的构建及遍历
1.1、题目介绍
示例1：
输入：abc##de#g##f###
输出：c b e g d f a
1.2、解题思路
根据题意可知，读入的字符串是一串先序遍历字符串，那么根据字符串创建二叉树也就需要遵循先序遍历进行创建。
1.3、代码描述
首先自行定义一个TreeNode类
class TreeNode { public char val; public TreeNode left; public TreeNode right; public TreeNode(char val) { this.val = val; } }
因为递归创建，为了确保str能够正常遍历结束，因此这里定义一个成员变量 i 用于记录str当前访问的位置。
char ch = str.charAt(i++); 此时当ch不为#时再创建节点root，并且对左孩子和右孩子分别进行递归创建。 public static int i = 0; public static TreeNode createTree(String str) { if(str == null) { return null; } TreeNode root = null; char ch = str.charAt(i++); if(ch != '#') { root = new TreeNode(ch); root.left = createTree(str); root.right = createTree(str); } return root; }
最后执行中序遍历将结果打印出来即可
public static void inOrder(TreeNode root) { if(root == null) { return; } inOrder(root.left); System.out.print(root.val + " "); inOrder(root.right); }
1.4、完整代码
import java.util.Scanner; class TreeNode { public char val; public TreeNode left; public TreeNode right; public TreeNode(char val) { this.val = val; } } // 注意类名必须为 Main, 不要有任何 package xxx 信息 public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in = new Scanner(System.in); String str = in.nextLine(); //创建二叉树 TreeNode root = createTree(str); //中序遍历二叉树 inOrder(root); } public static int i = 0; public static TreeNode createTree(String str) { if(str == null) { return null; } TreeNode root = null; char ch = str.charAt(i++); if(ch != '#') { root = new TreeNode(ch); root.left = createTree(str); root.right = createTree(str); } return root; } public static void inOrder(TreeNode root) { if(root == null) { return; } inOrder(root.left); System.out.print(root.val + " "); inOrder(root.right); } }
2、二叉树的层次遍历
2.1、题目介绍
示例1：
输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]
示例2：
输入：root = [1]
输出：[[1]]
示例3：
输入：root = []
输出：[]
提示：
树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
2.2、解题思路
层次遍历需要使用到队列，利用队列先进先出的特性使遍历能够从上到下，从左到右顺序遍历。该题唯一的难点就是返回值的规范。
题目中要求返回的是List<List<Integer>>，从示例中可以看出，每一层的节点分别使用有一个List来存储，这就要求我们不仅需要实现层序遍历，还需要将遍历结果按照层数划分。
2.3、代码描述
首先实现层次遍历，判断root不等于null后执行以下代码，将root入队之后，观察队列状况，当队列不为空时将节点出队，并判断出队节点是否存在左右节点，如果存在则入队。依次执行循环后最终得到打印结果就为层次遍历结果。
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); queue.add(root); while(!queue.isEmpty()) { TreeNode cur = queue.poll(); //此处对cur.val执行打印操作，打印的顺序就是层次遍历顺序 System.out.print(root.val + " "); if(cur.left != null) { queue.add(cur.left); } if(cur.right != null) { queue.add(cur.right); } }
假设二叉树的结构如下：
通过画图可以观察到，当将1入队后，此时队长为1。然后1出队后将2，3入队 ，此时队长为2。然后2出队4，5入队，3出队6入队，此时队长为3。
相信大家都看出规律了，即每当执行完一组入队操作之后，此时队列的长度就等于层数个数。根据这个规律，我们可以在每次while循环的开始计算此时队列的长度，用于记录该层需要出队的次数，从而确定每一层的节点，并将其存放到list中，最后当while循环结束时将list添加到retList中。
具体优化后的代码如下文的【完整代码】
2.4、完整代码
class Solution { public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) { List<List<Integer>> retList = new LinkedList<>(); if(root == null) { return retList; } Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); queue.add(root); while(!queue.isEmpty()) { List<Integer> list = new LinkedList<>(); //存放一层节点的集合List int size = queue.size(); //每次计算队列长度 while(size --> 0) { //每完成一次出队，size自减1 TreeNode cur = queue.poll(); list.add(cur.val); if(cur.left != null) { queue.add(cur.left); } if(cur.right != null) { queue.add(cur.right); } } retList.add(list); //将一层的节点添加到返回集合retList中 } return retList; } }
