LC 剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

题目描述

这是 LeetCode 上的 剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树 ,难度为 中等

从上到下打印出二叉树的每个节点,同一层的节点按照从左到右的顺序打印。

例如:

给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

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  3
/ \
9 20
/ \
15 7

返回:
1
[3,9,20,15,7]

提示:

  • 节点总数 <= 1000

迭代 - BFS

使用「迭代」进行求解是容易的,只需使用常规的 BFS 方法进行层序遍历即可。

Java 代码:

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class Solution {
public int[] levelOrder(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
Deque<TreeNode> d = new ArrayDeque<>();
if (root != null) d.addLast(root);
while (!d.isEmpty()) {
TreeNode t = d.pollFirst();
list.add(t.val);
if (t.left != null) d.addLast(t.left);
if (t.right != null) d.addLast(t.right);
}
int n = list.size();
int[] ans = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) ans[i] = list.get(i);
return ans;
}
}

TypeScript 代码:
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function levelOrder(root: TreeNode | null): number[] {
let he = 0, ta = 0
const ans: number[] = new Array<number>()
const d: TreeNode[] = new Array<TreeNode>()
if (root != null) d[ta++] = root
while (he < ta) {
const t = d[he++]
ans.push(t.val)
if (t.left != null) d[ta++] = t.left
if (t.right != null) d[ta++] = t.right
}
return ans
};

  • 时间复杂度:$O(n)$
  • 空间复杂度:$O(n)$

递归 - DFS

使用「递归」来进行「层序遍历」虽然不太符合直观印象,但也是可以的。

此时我们需要借助「哈希表」来存储起来每一层的节点情况。

首先我们按照「中序遍历」的方式进行 DFS,同时在 DFS 过程中传递节点所在的深度(root 节点默认在深度最小的第 $0$ 层),每次处理当前节点时,通过哈希表获取所在层的数组,并将当前节点值追加到数组尾部,同时维护一个最大深度 max,在 DFS 完成后,再使用深度范围 $[0, max]$ 从哈希表中进行构造答案。

Java 代码:

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class Solution {
Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();
int max = -1, cnt = 0;
public int[] levelOrder(TreeNode root) {
dfs(root, 0);
int[] ans = new int[cnt];
for (int i = 0, idx = 0; i <= max; i++) {
for (int x : map.get(i)) ans[idx++] = x;
}
return ans;
}
void dfs(TreeNode root, int depth) {
if (root == null) return ;
max = Math.max(max, depth);
cnt++;
dfs(root.left, depth + 1);
List<Integer> list = map.getOrDefault(depth, new ArrayList<Integer>());
list.add(root.val);
map.put(depth, list);
dfs(root.right, depth + 1);
}
}

TypeScript 代码:
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const map:Map<number, Array<number>> = new Map<number, Array<number>>()
let max = -1, cnt = 0
function levelOrder(root: TreeNode | null): number[] {
map.clear()
max = -1; cnt = 0;
dfs(root, 0)
const ans: Array<number> = new Array<number>()
for (let i = 0; i <= max; i++) {
for (const x of map.get(i)) ans.push(x)
}
return ans
};
function dfs(root: TreeNode | null, depth: number): void {
if (root == null) return
max = Math.max(max, depth)
cnt++
dfs(root.left, depth + 1)
if (!map.has(depth)) map.set(depth, new Array<number>())
map.get(depth).push(root.val)
dfs(root.right, depth + 1)
}

  • 时间复杂度:$O(n)$
  • 空间复杂度:$O(n)$

最后

这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.剑指 Offer 32 - I 篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。

在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。

为了方便各位同学能够电脑上进行调试和提交代码,我建立了相关的仓库:https://github.com/SharingSource/LogicStack-LeetCode

在仓库地址里,你可以看到系列文章的题解链接、系列文章的相应代码、LeetCode 原题链接和其他优选题解。