【一刷《剑指Offer》】面试题 23:从上往下打印二叉树

简介: 【一刷《剑指Offer》】面试题 23:从上往下打印二叉树

力扣对应题目链接:LCR 149. 彩灯装饰记录 I - 力扣(LeetCode)

牛客对应题目链接:从上往下打印二叉树_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

核心考点 :二叉树层序遍历。


一、《剑指Offer》对应内容


二、分析题目

本质是层序遍历二叉树,借助 queue 即可完成。

  1. root 入 queue
  2. 出一个节点,并记录该节点
  3. 访问节点
  4. 将当前节点的 left 入 queue,再将该节点的 right 入queue(注意判空)

三、代码

//牛客
/*
struct TreeNode {
  int val;
  struct TreeNode *left;
  struct TreeNode *right;
  TreeNode(int x) :
      val(x), left(NULL), right(NULL) {
  }
};*/
class Solution {
private:
  vector<int> res;
  queue<TreeNode*> q;
public:
    vector<int> PrintFromTopToBottom(TreeNode* root) {
    if(root==nullptr) return res;
    q.push(root);
    while(q.size())
    {
      TreeNode* node=q.front();
      q.pop();
      res.push_back(node->val);
      if(node->left) q.push(node->left);
      if(node->right) q.push(node->right);
    }
    return res;
    }
};
 
//力扣
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    vector<int> res;
    queue<TreeNode*> q;
public:
    vector<int> decorateRecord(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return res;
        q.push(root);
        while(q.size())
        {
            TreeNode* node=q.front();
            q.pop();
            res.push_back(node->val);
            if(node->left) q.push(node->left);
            if(node->right) q.push(node->right);
        }
        return res;
    }
};

四、扩展

如何广度优先遍历一个有向图?

这同样也可以基于队列实现。树是图的一种特殊退化形式,从上到下按层遍历二叉树,从本质上来说是广度优先遍历二叉树。


五、举一反三

不管是广度优先遍历一个图还是一棵树,都要用到队列。第一步我们把起始结点(对树而言是根节点)放入队列中。接下来每一次从队列的头部取出一个结点,遍历这个结点之后把从它能到达的结点(对树而言是子结点)都依次放入队列。我们重复这个遍历过程,知道队列中的结点全部被遍历为止。


1、题目:分行从上到下打印二叉树

力扣对应题目链接:102. 二叉树的层序遍历 - 力扣(LeetCode)


(1)《剑指Offer》对应内容


(2)代码
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    vector<vector<int>> res;
    queue<TreeNode*> q;
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr)
            return res;
        q.push(root);
        while(q.size())
        {
            vector<int> v;
            int n=q.size();
            while(n--)
            {
                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;
    }
};

2、题目:之字形打印二叉树

力扣对应题目链接:LCR 151. 彩灯装饰记录 III - 力扣(LeetCode)


(1)《剑指Offer》对应内容


(2)代码
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    vector<vector<int>> res;
    queue<TreeNode*> q;
public:
    vector<vector<int>> decorateRecord(TreeNode* root) {
        if(root==nullptr) return res;
        int level=0;
        q.push(root);
        while(q.size())
        {
            vector<int> v;
            int n=q.size();
            while(n--)
            {
                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);
            }
            if(level%2!=0) reverse(v.begin(), v.end());
            res.push_back(v);
            level++;
        }
        return res;
    }
};


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