LC 剑指 Offer 32 - III. 从上到下打印二叉树 III
题目描述
这是 LeetCode 上的 剑指 Offer 32 - III. 从上到下打印二叉树 III ,难度为 中等。
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]
,1
2
3
4
5 3
/ \
9 20
/ \
15 7
返回其层次遍历结果:1
2
3
4
5[
[3],
[20,9],
[15,7]
]
提示:
节点总数 <= 1000
迭代 - BFS
这题相比于前两道二叉树打印题目,增加了打印方向的要求。
在 BFS
过程中,入队我们可以仍然采用「左子节点优先入队」进行,而在出队构造答案时,我们则要根据当前所在层数来做判别:对于所在层数为偶数(root
节点在第 $0$ 层),我们按照「出队添加到尾部」的方式进行;对于所在层数为奇数,我们按照「出队添加到头部」的方式进行。
为支持「从尾部追加元素」和「从头部追加元素」操作,
Java
可使用基于链表的LinkedList
,而TS
可创建定长数组后通过下标赋值。
其中判断当前所在层数,无须引用额外变量,直接根据当前 ans
的元素大小即可。
Java 代码:1
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20class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
Deque<TreeNode> d = new ArrayDeque<>();
if (root != null) d.addLast(root);
while (!d.isEmpty()) {
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
int sz = d.size(), dirs = ans.size() % 2;
while (sz-- > 0) {
TreeNode t = d.pollFirst();
if (dirs == 0) list.addLast(t.val);
else list.addFirst(t.val);
if (t.left != null) d.addLast(t.left);
if (t.right != null) d.addLast(t.right);
}
ans.add(list);
}
return ans;
}
}
Typescript 代码:1
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20function levelOrder(root: TreeNode | null): number[][] {
const ans = new Array<Array<number>>()
const stk = new Array<TreeNode>()
let he = 0, ta = 0
if (root != null) stk[ta++] = root
while (he < ta) {
const dirs = ans.length % 2 == 0
let sz = ta - he, idx = dirs ? 0 : sz - 1
const temp = new Array<number>(sz)
while (sz-- > 0) {
const t = stk[he++]
temp[idx] = t.val
idx += dirs ? 1 : -1
if (t.left != null) stk[ta++] = t.left
if (t.right != null) stk[ta++] = t.right
}
ans.push(temp)
}
return ans
};
- 时间复杂度:$O(n)$
- 空间复杂度:$O(n)$
递归 - DFS
递归的实现方式与前两题同理。
不过对于 TS
语言来说,由于 DFS
过程中无法知道当前层有多少节点,因此只能在使用「哈希表」记录每层「从左往右」的方向,然后在构造答案时,运用「双指针」来将奇数层的节点进行翻转。
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20class Solution {
Map<Integer, LinkedList<Integer>> map = new HashMap<>();
int max = -1;
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
dfs(root, 0);
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <= max; i++) ans.add(map.get(i));
return ans;
}
void dfs(TreeNode root, int depth) {
if (root == null) return ;
max = Math.max(max, depth);
dfs(root.left, depth + 1);
LinkedList<Integer> list = map.getOrDefault(depth, new LinkedList<>());
if (depth % 2 == 0) list.addLast(root.val);
else list.addFirst(root.val);
map.put(depth, list);
dfs(root.right, depth + 1);
}
}
TypeScript 代码:1
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28const map: Map<number, Array<number>> = new Map<number, Array<number>> ()
let max = -1
function levelOrder(root: TreeNode | null): number[][] {
map.clear()
max = -1
dfs(root, 0)
const ans = new Array<Array<number>>()
for (let i = 0; i <= max; i++) {
const temp = map.get(i)
if (i % 2 == 1) {
for (let p = 0, q = temp.length - 1; p < q; p++, q--) {
const c = temp[p]
temp[p] = temp[q]
temp[q] = c
}
}
ans.push(temp)
}
return ans
};
function dfs(root: TreeNode | null, depth: number): void {
if (root == null) return
max = Math.max(max, depth)
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 - III
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 。
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