微软面试题： LeetCode 103. 二叉树的锯齿形层次遍历 middle 出现次数：3

题目描述：

103. 二叉树的锯齿形层次遍历

分析：

　　本题考察的是二叉树的层次遍历思想。二叉树的层次遍历需要借助一个队列辅助 。算法框架如下：

void levelOrderTraverse(TreeNode* root)
{
    queue<TreeNode*> q;
    //初始状态，先将根节点入队
    q.push(root);
    while(!q.empty())
    {
        //取出队头的节点（最早入队的）访问（操作），并从队列中拿出
        TreeNode* node = q.top();
        visit(node);
        q.pop();
        //对出队节点的左右子节点入队列
        if(node->left) q.push(node->left);
        if(node->right) q.push(node->right);
    }
    //队空跳出 while loop，二叉树的所有元素已经访问完毕
    return ;
}

 本题考查的是对上面标准二叉树层次遍历框架的使用！

　　以root 节点为二叉树的第 1 层，对二叉树锯齿形层次遍历 就是对单层的节点从前往后，对双层的节点从后往前。

　　初始状态：将根节点入队，队列中只有一个根节点，即队列中保存的是第一层的全部节点，队列的大小就是第一层节点的节点数。

此时的层数 level = 1 ;

      每次遍历完某一层的所有节点并将其pop出队列的同时也将下一层的所有节点都 push 到队列中了 ；

　　使用一个双端队列 deque ，在遍历处理某一层的所有节点时，如是奇数层 全都 push_back 到deque 中，若是偶数层 

全都 push_front 到 deque 中。

     算法的时间复杂度是 O（n） 空间复杂度 O（n）

具体看下面的代码和注释：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */

class Solution {
public:
//二叉树的层次遍历
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root)
    {
        //特殊情况处理
        vector<vector<int>> res;
        if(root == NULL) return res;
        //二叉树层次遍历的辅助
        queue<TreeNode*> q;
        //状态初始化：层数为1 ，队列中有第一层的所有节点，
        q.push(root);
        int level = 1;//层数
        /*最外层循环：队列未空表示 队列中的节点还没有遍历处理到，且其可能的子节点（下一层节点），还未入队。
                    队列空了：二叉树所有节点都已经遍历处理 */
        while(!q.empty())
        {
           // vector<int> tmp_vec;
            deque<int> tmp_deq;//使用deque是因为 deque 的push_front 比 vector的insert更高效
            int q_len = q.size();//当前层的节点个数
            while(q_len--)//当前层节点都遍历完出栈后，下一层的节点也全部入栈了
            {
                TreeNode* node = q.front();
                q.pop();
                if(level%2 == 0)//偶数层需要正序序列，直接插入deque尾部
                {
                  //  tmp_vec.insert(tmp_vec.begin(),node->val);
                  tmp_deq.push_front(node->val); //deque 的push_front 比 vector的insert更高效
                }
                else  //奇数层需要逆序序列，头插法依次插入deque头部
                {
                    //tmp_vec.push_back(node->val);
                    tmp_deq.push_back(node->val);
                }
                if(node->left)
                {
                    q.push(node->left);
                }
                if(node->right)
                {
                    q.push(node->right);
                }
            }
            //将当前层的遍历结果 push_back 到 res
           // res.push_back(tmp_vec);
           res.push_back(vector<int>(tmp_deq.begin(), tmp_deq.end()));
           //遍历处理下一层节点
           ++level;
        }
        return res;
    }
};