623. 在二叉树中增加一行

题目描述：

给定一个二叉树，根节点为第1层，深度为 1。在其第 d 层追加一行值为 v 的节点。

添加规则：

　　给定一个深度值 d （正整数），针对深度为 d-1 层的每一非空节点 N，为 N 创建两个值为 v 的左子树和右子树。

　　将 N 原先的左子树，连接为新节点 v 的左子树；将 N 原先的右子树，连接为新节点 v 的右子树。

　　如果 d 的值为 1，深度 d - 1 不存在，则创建一个新的根节点 v，原先的整棵树将作为 v 的左子树。

示例 1:

示例 2:

注意:

1. 输入的深度值 d 的范围是：[1，二叉树最大深度 + 1]。
2. 输入的二叉树至少有一个节点。

题意：

　　题目描述还算是蛮清晰的，给定一棵树，再给要插入的节点值v和插入的层数d，默认根节点所在为第1层。插入规则上面也说得比较清楚了。

算法：

　　对树进行层次遍历，要在每一层的遍历中记录当前的层数depth，下面看伪代码

　　if 要插入的层数 = 第一层：

　　　　插入，

　　　　返回；

　　else

　　　　LOOP:

　　　　　　if 当前层数 = 要插入的层数 - 1:

　　　　　　　　插入；

　　　　　　　　返回；

　　　　　　遍历；

　　　　　　获取当前层数；

---

大致的代码框架如上了，就是要考虑如何获取是第几层，以及符合规则的插入操作，下面给c++代码。

#include <queue>
using namespace std;

class Solution {
public:
    TreeNode* addOneRow(TreeNode* root, int v, int d) {
        //d是层数，root是第1层，记得在depth=d-1时插入v
        if(d == 1)
        {
            TreeNode *newNode = new TreeNode(v);
            newNode->left = root;
            root = newNode;
            return root;
        }
        queue<TreeNode*> Q;
        int depth = 1;
        Q.push(root);

        //parameters
        int nodesOfCurrentFloor = 1;    //记录当前层的总节点个数，第一层显然为1
        
        //记录下一层总节点的个数，初始为0，要在队列操作时才能知晓下一层共有多少个节点
        int nodesOfNextFloor = 0;
        
        int nowNodes = 0;               //在当前层已经访问到的（出队）的结点个数

        while( !Q.empty() ) {
            //插入
            if(depth == d - 1)
            {
                while(!Q.empty() )   //当前队列中都是d-1层的结点，依次弹出，改变它们的子节点
                {
                    TreeNode *q = Q.front(), *tmpLeft, *tmpRight;
                    Q.pop();
                    tmpLeft = tmpRight = nullptr;
                    if(q->left)
                        tmpLeft = q->left;
                    if(q->right)
                        tmpRight = q->right;
                    TreeNode *appendNode1 = new TreeNode(v);
                    TreeNode *appendNode2 = new TreeNode(v);
                    q->left = appendNode1;
                    q->right = appendNode2;
                    appendNode1->left = tmpLeft;
                    appendNode2->right = tmpRight;
                }
                break;
            }

            TreeNode *p = Q.front();
            Q.pop();
            nowNodes++;
            if(p->left)
            {
                Q.push(p->left);
                nodesOfNextFloor++;
            }
                
            if(p->right)
            {
                Q.push(p->right);
                nodesOfNextFloor++;
            }
            
            if(nowNodes == nodesOfCurrentFloor)     
            {
            //判别是否已经当这一层的最后一个节点，如果是，层数+1，并且重设上面3个参数的值
                depth++;                    
                nodesOfCurrentFloor = nodesOfNextFloor;
                nodesOfNextFloor = nowNodes = 0;
            }
        }
        cout << endl;
        return root;
    }
};