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按之字形顺序打印二叉树

题目链接:按之字形顺序打印二叉树

解题思路:层次遍历,借助队列

首先解决如何模仿之字形的问题,我们为此设置一个flag,每到一层就修改flag,如果flag为true(初始为false的情况下),就逆序一下数组。

其次解决如何间隔每一层的问题,我们借助队列对实现,队列是先进先出的线性表,我们每一次让一层的节点进队列,在下一次循环中,让该层节点出队列,同时,让该层的子节点都进队列,这样,每次出队列的个数就是当前队列的大小,下一层要出队列的个数就等于这一层的子节点进队列的个数,也就是下一层的节点。由此,每层的节点数等于进入该层时队列长度,因为刚进入该层时,这一层每个节点都会push进队列,而上一层的节点都出去了。

具体做法:
首先进行判空,空树就返回空的res

其次建立辅助队列,同时初始化flag变量,根节点首先进入队列,作为第一次循环中的temp。

每进入一层,统计队列元素的个数,同时修改flag的值,每当访问一层,该层的子节点一定都加入队列,再下一层没加入,因此此时队列中的元素个数就是这一层的元素个数
遍历这一层这么多的节点数,出队,加入到该层的数组中,如果有子节点,就让每个节点的子节点进队

访问完该层元素后,根据flag的值决定该层对应的数组是否反转加入res中。

代码如下:

    vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) {TreeNode* head = pRoot;vector<vector<int>> res;if(pRoot == nullptr) return res;queue<TreeNode*> temp;//辅助队列temp.push(head);//根节点先进队TreeNode* p;bool flag = true;//初始化flag标志位while (!temp.empty()) {//记录二叉树的某一行vector<int> row;int n = temp.size();flag = !flag;//每进入一列,更改标志位for(int i=0; i<n; ++i){p = temp.front();temp.pop();row.push_back(p->val);//有子节点进队,这样上一层出队,下一层进队,保证了队列大小就是下一层节点个数if(p->left) temp.push(p->left);if(p->right) temp.push(p->right);}if(flag) reverse(row.begin(), row.end());//反转数组,模仿之字形的遍历效果res.push_back(row);//将该层放入结果数组中}                      return res;       }

解题思路2:借助栈

元素反转我们很容易想到栈,我们在此借助两个栈来实现之字形输出

首先栈1实现正序的层的元素输出,这样就要求我们在逆序输出的层中,先让右子树进栈,再让左子树进栈,反之,对于下一层需要逆序输出的,我们就先让左子树进栈,再让右子树进栈

具体步骤:
首先判空,空树返回空的res

建立两个辅助栈,根节点先进入栈1

当某个栈不空的时候,我们进入循环,在循环中,让下一层子树进入到相应的栈中,让该栈(该层)元素进入数组中,最后如果数组不空,就加入最后结果集中

根据访问的次序,栈1放入的是奇数层,也就是正常顺序输出的层,在该层中,让该层的子树按照先左后右的顺序加入栈2,这样在访问栈2的元素的时候就是按照逆序访问的,偶数层相反,在访问栈2时,将栈2中节点的子树按照先右后左的顺序加入栈1中,这样再访问栈1的时候,就是按照
先左再右的顺序访问了

每次访问完一层,即一个栈为空,则将一维数组加入二维数组中,并清空数组以便下一层用来记录,需要注意的是,将temp数组加入结果集res中一定要注意temp是否为空,因为存在一次外层循环,只有一个栈在其中放入元素的情况

代码如下:

    vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) {TreeNode* head = pRoot;vector<vector<int>> res;if(head == nullptr) return res;stack<TreeNode*> s1;stack<TreeNode*> s2;s1.push(head);while(!s1.empty() || !s2.empty()){vector<int> temp;while(!s1.empty()){TreeNode* node = s1.top();temp.push_back(node->val);if(node->left) s2.push(node->left);if(node->right) s2.push(node->right);s1.pop();}if(temp.size()) res.push_back(temp);temp.clear();while(!s2.empty()){TreeNode* node = s2.top();temp.push_back(node->val);if(node->right) s1.push(node->right);if(node->left) s1.push(node->left);s2.pop();}if(temp.size()) res.push_back(temp);}return res;}
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