5.二叉树的层序遍历

5.1 102_二叉树的层序遍历

5.1.1问题

给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

5.1.2解法：队列

1. 层序遍历需要借用一个辅助数据结构，即 队列 来实现
2. 队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑
3. 首先将根节点添加到队列中，接着开启一个循环（只要队列不为空，就一直循环）
   1. 在每次循环中，先拿到此时队列的长度
   2. 接着依次取出此时队列的全部节点（先进先出），并处理该元素
   3. 若该节点的左孩子不为空，则添加进队列；若该节点的右孩子不为空，则添加进队列
   4. 每次循环中，将处理完的list数组添加到返回值即可

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {//1、借助队列实现：先进先出Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();List<List<Integer>> list=new ArrayList<>();if(root==null){return list;}//添加根节点到队列queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){//只要队列不为空，就一直循环List<Integer> tmp=new ArrayList<>();//取出队列全部元素int len=queue.size();while(len>0){TreeNode node=queue.poll();//添加值tmp.add(node.val);                                 if(node.left!=null){queue.offer(node.left);}if(node.right!=null){queue.offer(node.right);}len--;}list.add(tmp);}return list;}
}

5.2 107_二叉树的层序遍历||

5.2.1问题

给定一个二叉树，返回其 节点值自底向上 的层次遍历。 （即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历）

5.2.2解法：队列

1. 思路：跟上一题一样，使用队列解决
2. 由于是自底向上，所以结果反转list即可

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();List<List<Integer>> list=new ArrayList<>();if(root==null){return list;}queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){//遍历该层List<Integer> tmp=new ArrayList<>();int len=queue.size();while(len>0){TreeNode node=queue.poll();tmp.add(node.val);if(node.left!=null){queue.offer(node.left);}if(node.right!=null){queue.offer(node.right);}len--;}//将该层结果添加到返回list中list.add(tmp);}//反转，也可以新建一个list，从后往前遍历原来的listCollections.reverse(list);return list;}
}

5.3 199_二叉树的右视图

5.3.1问题

给定一个二叉树的 根节点 root，想象自己站在它的右侧，按照从顶部到底部的顺序，返回从右侧所能看到的节点值。

• 示例一：

输入: [1,2,3,null,5,null,4]
输出: [1,3,4]

5.3.2解决：队列

1. 思路：层序遍历，将每层的最右节点添加到返回list中即可

class Solution {public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();List<Integer> list=new ArrayList<>();if(root==null){return list;}queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){int len=queue.size();for(int i=0;i<len;i++){TreeNode node=queue.poll();if(i==len-1){//每层的最后一个list.add(node.val);}if(node.left!=null){queue.offer(node.left);}if(node.right!=null){queue.offer(node.right);}}}return list;}
}

5.4 637_二叉树的层平均值

5.4.1问题

给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。

• 示例一：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[3.00000,14.50000,11.00000]
解释：第 0 层的平均值为 3,第 1 层的平均值为 14.5,第 2 层的平均值为 11 。
因此返回 [3, 14.5, 11] 。

5.4.2解决：队列

class Solution {public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();List<Double> list=new ArrayList<>();if(root==null){return list;}queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){//遍历该层int len=queue.size();Double tmp=0.0;for(int i=0;i<len;i++){TreeNode node=queue.poll();tmp+=node.val;if(node.left!=null){queue.offer(node.left);}if(node.right!=null){queue.offer(node.right);}}//将该层结果添加到返回list中list.add(tmp/len);}return list;}
}

5.5 429_N叉树的层序遍历

5.5.1问题

给定一个 N 叉树，返回其节点值的层序遍历。（即从左到右，逐层遍历）。

树的序列化输入是用层序遍历，每组子节点都由 null 值分隔（参见示例）。

• 示例一：

输入：root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
输出：[[1],[3,2,4],[5,6]]

5.5.2解法：层序遍历+栈

class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {Queue<Node> queue=new LinkedList<>();List<List<Integer>> list=new ArrayList<>();if(root==null){return list;} queue.offer(root);while(!queue.isEmpty()){int len=queue.size();List<Integer> tmp=new ArrayList<>();while(len>0){Node node=queue.poll();tmp.add(node.val);//由左右节点变成孩子节点List<Node> childrens=node.children;for(Node children:childrens){if(children!=null){queue.offer(children);}}len--;}list.add(tmp);}return list;}
}