题目：102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
预期结果是一个二维数组的形式，每层树节点就是一个子集。
使用队列实现，将每层节点加入队列中，并使用计数器循环记录每层节点的数量，将当前层作为一个子集进行输出。
代码实现：
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.offer(root);
while (!que.isEmpty()) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
int size = que.size();
while (size > 0) { // 循环输出一层树的节点值
TreeNode temp = que.poll();
list.add(temp.val);
if (temp.left != null) que.offer(temp.left);
if (temp.right != null) que.offer(temp.right);
size--;
}
ans.add(list);
}
return ans;
}
}
题目：107. 二叉树的层序遍历 II - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
在上一题的基础上将获取到的结果进行反转。
代码实现：
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
List<Integer> list = new ArrayList<>();
while (size > 0) {
TreeNode temp = que.poll();
list.add(temp.val);
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
size--;
}
ans.add(list);
}
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
for (int i = ans.size() - 1; i >= 0; i--) {
res.add(ans.get(i));
}
return res;
}
}
题目：199. 二叉树的右视图 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
在上一题的基础上，只存储最后一个元素即可。
代码实现：
class Solution {
public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
while (size > 0) {
TreeNode temp = que.poll();
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
if (size == 1) {
ans.add(temp.val);
}
size--;
}
}
return ans;
}
}
题目：637. 二叉树的层平均值 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
求没一层的和，取其均值加入结果集。
代码实现：
class Solution {
public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
List<Double> ans = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
List<Integer> list = new ArrayList<>();
double levelSum = 0.00000;
for (int i = 0; i < size; i++) {
TreeNode temp = que.poll();
levelSum += temp.val;
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
}
ans.add(levelSum / size);
}
return ans;
}
}
题目：429. N 叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
同样的思路和模板，在此基础上对潜在多个子节点进行判断加入队列。
代码实现：
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
Queue<Node> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
Node temp = que.poll();
list.add(temp.val);
List<Node> children = temp.children;
if (children == null || children.size() == 0) {
continue;
}
for (Node child : children) {
if (child != null) {
que.add(child);
}
}
}
ans.add(list);
}
return ans;
}
}
题目：515. 在每个树行中找最大值 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
需要记录每一层的最大值，加入到结果集即可。
代码实现：
class Solution {
public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return ans;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
int maxValue = Integer.MIN_VALUE;
while (size > 0) {
TreeNode temp = que.poll();
maxValue = Math.max(temp.val, maxValue);
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
size--;
}
ans.add(maxValue);
}
return ans;
}
}
题目：116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
抄了一遍，细节还没想明白
代码实现：
class Solution {
public Node connect(Node root) {
Queue<Node> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return null;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
Node temp = que.poll();
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
for (int i = 1; i < size; i++) {
Node next = que.poll();
if (next.left != null) que.add(next.left);
if (next.right != null) que.add(next.right);
temp.next = next;
temp = next;
}
}
return root;
}
}
题目：226. 翻转二叉树 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
递归调用方法，交换左右子树。
代码实现：
// 递归法DFS
class Solution {
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
if (root == null) {
return null;
}
invertTree(root.left);
invertTree(root.right);
swapNode(root);
return root;
}
private void swapNode(TreeNode root) {
TreeNode temp = root.left;
root.left = root.right;
root.right = temp;
}
}
// 迭代法（BFS）
class Solution {
public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
if (root == null) return null;
que.add(root);
while (!que.isEmpty()) {
int size = que.size();
while (size > 0) {
TreeNode temp = que.poll();
swapNode(temp);
if (temp.left != null) que.add(temp.left);
if (temp.right != null) que.add(temp.right);
size--;
}
}
return root;
}
private void swapNode(TreeNode root) {
TreeNode temp = root.left;
root.left = root.right;
root.right = temp;
}
}
题目：101. 对称二叉树 - 力扣（LeetCode）
思路/想法：
递归法：分别比较左右子树的左右孩子和左右子树的右左孩子
代码实现：
// DFS
class Solution {
public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
return compare(root.left, root.right);
}
boolean compare(TreeNode left, TreeNode right) {
if (left == null && right != null) {
return false;
} else if (left != null && right == null) {
return false;
} else if (left == null && right == null) {
return true;
} else if (left.val != right.val) {
return false;
}
boolean out = compare(left.left, right.right);
boolean in = compare(left.right, right.left);
return out && in;
}
}
// 迭代BFS
class Solution {
public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
Queue<TreeNode> que = new LinkedList<>();
que.add(root.left);
que.add(root.right);
while (!que.isEmpty()) {
TreeNode tempLeft = que.poll();
TreeNode tempRight = que.poll();
if (tempLeft == null && tempRight == null) {
continue;
}
if (tempLeft == null || tempRight == null || tempLeft.val != tempRight.val) {
return false;
}
que.add(tempLeft.left);
que.add(tempRight.right);
que.add(tempLeft.right);
que.add(tempRight.left);
}
return true;
}
}
