【问题描述】[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],3/ \9  20/  \15   7
返回其层次遍历结果：
[[3],[20,9],[15,7]
]提示：节点总数 <= 1000

【解答思路】

1. 层序遍历 + 倒序

时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(N)

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();if(root != null) queue.add(root);while(!queue.isEmpty()) {List<Integer> tmp = new ArrayList<>();for(int i = queue.size(); i > 0; i--) {TreeNode node = queue.poll();tmp.add(node.val);if(node.left != null) queue.add(node.left);if(node.right != null) queue.add(node.right);}if(res.size() % 2 == 1) Collections.reverse(tmp);res.add(tmp);}return res;}
}

2. 层序遍历 + 双端队列

时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(N)

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();if(root != null) queue.add(root);while(!queue.isEmpty()) {LinkedList<Integer> tmp = new LinkedList<>();for(int i = queue.size(); i > 0; i--) {TreeNode node = queue.poll();if(res.size() % 2 == 0) tmp.addLast(node.val); // 偶数层 -> 队列头部else tmp.addFirst(node.val); // 奇数层 -> 队列尾部if(node.left != null) queue.add(node.left);if(node.right != null) queue.add(node.right);}res.add(tmp);}return res;}
}

3. 层序遍历 + 双端队列（奇偶层逻辑分离）

时间复杂度：O(N) 空间复杂度：O(1)

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();if(root != null) deque.add(root);while(!deque.isEmpty()) {// 打印奇数层List<Integer> tmp = new ArrayList<>();for(int i = deque.size(); i > 0; i--) {// 从左向右打印TreeNode node = deque.removeFirst();tmp.add(node.val);// 先左后右加入下层节点if(node.left != null) deque.addLast(node.left);if(node.right != null) deque.addLast(node.right);}res.add(tmp);if(deque.isEmpty()) break; // 若为空则提前跳出// 打印偶数层tmp = new ArrayList<>();for(int i = deque.size(); i > 0; i--) {// 从右向左打印TreeNode node = deque.removeLast();tmp.add(node.val);// 先右后左加入下层节点if(node.right != null) deque.addFirst(node.right);if(node.left != null) deque.addFirst(node.left);}res.add(tmp);}return res;}
}

【总结】

1.细节

1.1 Queue
新建

  // Queue<TreeNode> queue=  new LinkedList<>();//queue.add(root);Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(){{ add(root); }};

入队出队 add(x) poll()

1.2 ArrayList
新建
ArrayList ans = new ArrayList<>();
长度 size（）
获取元素 get(i)

2. Queue

Queue是在两端出入的List，所以也可以用数组或链表来实现。

• add 增加一个元索 如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
• remove 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
• element 返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
• offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满，则返回false
• poll 移除并返问队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
• peek 返回队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
• put 添加一个元素 如果队列满，则阻塞
• take 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则阻塞

注意

• remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口。

• add remove element操作在队满或者队空的时候会报异常。

• offer poll peek 在队满或者队空的时候不会报异常。

• put take操作属于阻塞操作。队满队空均会阻塞。

3.LinkedList

• 以双向链表实现的LinkedList既是List，也是Queue。
• 它是唯一一个允许放入null的Queue。

4.BFS 层次遍历 队列实现

转载链接：https://leetcode-cn.com/problems/cong-shang-dao-xia-da-yin-er-cha-shu-iii-lcof/solution/mian-shi-ti-32-iii-cong-shang-dao-xia-da-yin-er–3/