leetcode_BinaryTreeLevelOrderTraversal

题目描述

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level).

For example:

Given binary tree {3,9,20,#,#,15,7},

    3
   /   9  20
    /     15   7

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

解题思路

题目要就即实现二叉树的层次遍历，类似的还有前序(DLR)、中序(LDR)、后序(LRD)遍历，后三种使用递归很容易实现，同样也可以利用栈来辅助以实现非递归算法，有些实现起来可能比较麻烦。这里我们要求层次遍历，利用辅助队列来实现层次遍历，由于这里输出的要求是按层次的，我们记录节点的层次信息，同一层次的遍历的时候(从队列里弹出的时候)放到一个集合里，遍历完一个层次之后将该层子节点集合加入到 List

详细代码

/**
 * Definition for binary tree
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {

    //Binary Tree Level Order Traversal

    //自定义带有层次信息的节点信息结构
    class TreeNodeWithDepth
    {
        TreeNode treeNode;
        int depth;

        public TreeNodeWithDepth(TreeNode treeNode, int depth)
        {
            this.treeNode = treeNode;
            this.depth = depth;
        }
    }

    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        int depth = 1;
        int lastLevel = 1; //while中用来标示上一次节点的level
        List<List<Integer>> resultsList = new ArrayList<List<Integer>>();  //注意初始化 List是接口类
        Queue<TreeNodeWithDepth> queue = new LinkedList<>();
        TreeNodeWithDepth pNode = null;
        if(root != null)
        {
            pNode = new TreeNodeWithDepth(root, 1);
            queue.offer(pNode);
        }
        List<Integer> listPerLevel = new ArrayList<>();//每层的list 
        while(!queue.isEmpty())
        {
            pNode = queue.poll();//程序加入时已经判断不为空节点

            if(pNode.depth > lastLevel)
            {
                //说明是新的一层
                if(listPerLevel.size()!=0)
                {
                    //把上一层的列表加入result中
                    resultsList.add(listPerLevel);
                }
                listPerLevel = new ArrayList<>(); //重新另起一个listPerLevel
                listPerLevel.add(pNode.treeNode.val);//在新列表中加入当前节点
                lastLevel = pNode.depth;//更新lastLevel
            }
            else 
            {
                listPerLevel.add(pNode.treeNode.val);
            }
            //确定子节点深度
            depth = pNode.depth+1;

            //子节点入队列
            if(pNode.treeNode.left != null)
            {
                queue.offer(new TreeNodeWithDepth(pNode.treeNode.left, depth));
            }
            if(pNode.treeNode.right != null)
            {
                queue.offer(new TreeNodeWithDepth(pNode.treeNode.right, depth));
            }

        }

        //while循环中最后一次的listPerLevel也要加入
        if(listPerLevel.size()>0)
        {
            resultsList.add(listPerLevel);
        }
        return resultsList;
    }
}