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],
3 / \ 9 20 / \ 15 7返回其层次遍历结果:
[ [3], [20,9], [15,7] ]
算法思路:
题目的要求是奇数层从左到右遍历,偶数层从右向左遍历,所以有
- 为了保证节点连续,左/右节点的添加顺序需要与遍历顺序保持一致,即从左向右遍历需要先添加左结点再添加右结点
比如这里,先遍历第一层,把 出队列,因为是从左向右的遍历,那么就需要先把左节点 加入队列,再把右节点 加入队列
- 因为在上一层元素出队列的同时,下一层的元素也在入队列,所以这里需要使用双端队列作为容器,并且同时使用两端分别出入队列
节点 已经出队列,队列中只剩节点 ,现在,如果想要从右向左的顺序遍历第二层节点,很明显,只需要从它们入队列的一端出队列,就能够完成从右向左的遍历了。
这是因为从入队列一端出栈,自然会与入队列的顺序相反,而入队列的顺序是与上一层的遍历顺序一致的,所以就能够从右向左遍历第二层节点。
同理,只需要按照1、2的方式出入队列,就能够实现各层的交替遍历了,即每一层的遍历顺序都与上一层相反
节点 出队列的同时,按照从右向左的顺序把它们的子节从另一端入队列,最后再从入队列的一端出队列,就完成了这棵树的交替遍历了
结果为
算法流程:
- 初始化: 声明一个双端队列 ,并把 加入队列
- 循环遍历: 当 不为空时,循环
- 从左向右:把 中的元素从队尾出队列,并且分别把它们的左节点、右节点先后从队头入队列
- 从右向左:把 中的元素从队头出队列,并且分别把它们的右节点、左节点先后从队头入队列
- 返回遍历的结果
代码实现
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
if (root != null) {
deque.add(root);
}
while (!deque.isEmpty()) {
List<Integer> tmp = new ArrayList<>();
for (int i = deque.size(); i > 0; i--) {
TreeNode node = deque.pollLast();
tmp.add(node.val);
if (node.left != null) {
deque.addFirst(node.left);
}
if (node.right != null) {
deque.addFirst(node.right);
}
}
res.add(tmp);
if (deque.isEmpty()) {
break;
}
tmp = new ArrayList<>();
for (int i = deque.size(); i > 0; i--) {
TreeNode node = deque.pollFirst();
tmp.add(node.val);
if (node.right != null) {
deque.addLast(node.right);
}
if (node.left != null) {
deque.addLast(node.left);
}
}
res.add(tmp);
}
return res;
}
}