树(层序遍历)剑指 Offer 32 - III. 从上到下打印二叉树 III
题目描述:
请实现一个函数按照之字形顺序打印二叉树,即第一行按照从左到右的顺序打印,第二层按照从右到左的顺序打印,第三行再按照从左到右的顺序打印,其他行以此类推。
例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],
返回其层次遍历结果:
[
[3],
[20,9],
[15,7]
]
提示:
节点总数 <= 1000
思路:层序遍历 + 双端队列
•利用双端队列的两端皆可添加元素的特性,设打印列表(双端队列) tmp ,并规定:
·奇数层 则添加至 tmp 尾部 ,
·偶数层 则添加至 tmp 头部 。
1.特例处理: 当树的根节点为空,则直接返回空列表 [] ;
2.初始化: 打印结果空列表 res ,包含根节点的双端队列 deque ;
3.BFS 循环: 当 deque 为空时跳出;
1).新建列表 tmp ,用于临时存储当前层打印结果;
2).当前层打印循环: 循环次数为当前层节点数(即 deque 长度);
a.出队: 队首元素出队,记为 node;
b.打印: 若为奇数层,将 node.val 添加至 tmp 尾部;否则,添加至 tmp 头部;
c.添加子节点: 若 node 的左(右)子节点不为空,则加入 deque ;
3).将当前层结果 tmp 转化为 list 并添加入 res ;
4.返回值: 返回打印结果列表 res 即可;
复杂度分析:
时间复杂度 O(N) : N 为二叉树的节点数量,即 BFS 需循环 N 次,占用 O(N) ;双端队列的队首和队尾的添加和删除操作的时间复杂度均为 O(1) 。
空间复杂度 O(N) : 最差情况下,即当树为满二叉树时,最多有 N/2 个树节点 同时 在 deque 中,使用 O(N) 大小的额外空间。
算法流程:
class TreeNode{ int val; TreeNode left; TreeNode right; public TreeNode(int x){ val = x; } } class Solution{ public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root){ Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(); if(root!=null){ queue.add(root); } while(!queue.isEmpty()){ LinkedList<Integer> tmp = new LinkedList<>(); int size = queue.size(); for(int i=0;i<size;i++){ TreeNode node = queue.poll(); if(res.size()%2==0) tmp.addLast(node.val);// 偶数层 -> 队列头部 else tmp.addFirst(node.val);// 奇数层 -> 队列尾部 if(node.left!=null) queue.add(node.left); if(node.right!=null) queue.add(node.right); } res.add(tmp); } return res; } }
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