题解 | #从上往下打印二叉树#

从上往下打印二叉树

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解题思路:

(1)采用二叉树的层次遍历法再结合队列的先进先出机制/辅助栈进行解题
对二叉树进行层次遍历,使用栈/队列存储遍历节点,并将该节点存入返回列表,判断该节点是否存在左右子树,若存在左右子树则将该节点的左右子树存入栈/队列,接下来取出栈/队列的第一个元素重复以上动作,直到栈/队列中的节点都存入到返回列表中,则输出返回列表
(2)使用存储节点的链表,控制链表为先进先出,按照题目要求的层序,设置Index存储节点读取的顺序,当链表连接一个新的节点时,将判断该节点是否有左右子节点,并按序添加到链表上
终止条件:由于最后读取的节点没有子节点,所以链表长度将不再增加,终止条件即为循环结束;终止后,遍历节点链表,将val赋值给int数组即可

举例说明:

二叉树:{8,7,6,5,#,#,4}
(1)按照层次遍历,首先将根节点8入栈/队列,并将根节点存入返回列表res:【8】
(2)根节点8存在左子树节点7,6,将左子树节点7,6入栈/队列,取出栈/队列第一个节点7存入返回列表res:【8,7】
(3)节点7存在左子树节点5,将左子树5入栈/队列,取出栈/队列第一个节点6存入返回列表res:【8,7,6】
(4)节点6存在右子树节点4,将右子树4入栈/队列,取出栈/队列第一个节点5存入返回列表res:【8,7,6,5】
(5)节点5没有左右子树,取出栈/队列第一个节点4存入返回列表res:【8,7,6,5,4】
(6)节点4没有左右子树,且栈/队列为空,输出返回列表【8,7,6,5,4】

图解:
二叉树:{8,7,6,5,#,#,4}
步骤 操作 队列/栈
1 根节点8存入返回列表:【8】 节点7,节点6
2 节点7存入返回列表:【8,7】 节点6,节点5
3 节点6存入返回列表:【8,7,6】 节点5,节点4
4 节点5存入返回列表:【8,7,6,5】
节点4
5 节点4存入返回列表:【8,7,6,5,4】

输出返回列表:【8,7,6,5,4

代码:

Python3+栈版本:
# -*- coding:utf-8 -*-
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None
class Solution:
    # 返回从上到下每个节点值列表,例:[1,2,3]
    def PrintFromTopToBottom(self, root):
        # write code here
        # 定义返回列表
        res = []
        if not root:
            return res
        # 将二叉树节点(根节点)入栈
        stack = [root]
        while stack:
            # 获取二叉树每层的元素,搜索其左右子树
            node = stack[0]
            stack = stack[1:]
            # 将二叉树节点存入返回列表中
            res.append(node.val)
            # 二叉树左子树节点入栈
            if node.left:
                stack.append(node.left)
            # 二叉树右子树节点入栈
            if node.right:
                stack.append(node.right)
        return res

JAVA+队列版本:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
/**
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    public ArrayListPrintFromTopToBottom(TreeNode root) {
        //队列
        Queuequeue = new LinkedList<>();
        // 返回列表
        ArrayListres = new ArrayList<>();
        if (root == null)
            return res;
        //根节点入队
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            //出队
            TreeNode node = queue.poll();
            //把结点值存放到list中
            res.add(node.val);
            //左右子节点如果不为空就加入到队列中
            if (node.left != null)
                queue.add(node.left);
            if (node.right != null)
                queue.add(node.right);
        }
        return res;
    }
}
复杂度分析:
时间复杂度 O(N) : N为二叉树的节点数量,层次遍历需循环N次。
空间复杂度 O(N) : 最差情况下,当树为平衡二叉树时,最多有N/2个树节点同时在队列/栈中,使用O(N)大小的额外空间。

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你这java过不去啊
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发布于 2021-10-31 22:27

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