解题思路:
(1)采用二叉树的层次遍历法再结合队列的先进先出机制/辅助栈进行解题
对二叉树进行层次遍历,使用栈/队列存储遍历节点,并将该节点存入返回列表,判断该节点是否存在左右子树,若存在左右子树则将该节点的左右子树存入栈/队列,接下来取出栈/队列的第一个元素重复以上动作,直到栈/队列中的节点都存入到返回列表中,则输出返回列表
(2)使用存储节点的链表,控制链表为先进先出,按照题目要求的层序,设置Index存储节点读取的顺序,当链表连接一个新的节点时,将判断该节点是否有左右子节点,并按序添加到链表上
终止条件:由于最后读取的节点没有子节点,所以链表长度将不再增加,终止条件即为循环结束;终止后,遍历节点链表,将val赋值给int数组即可
终止条件:由于最后读取的节点没有子节点,所以链表长度将不再增加,终止条件即为循环结束;终止后,遍历节点链表,将val赋值给int数组即可
举例说明:
二叉树:{8,7,6,5,#,#,4}
(1)按照层次遍历,首先将根节点8入栈/队列,并将根节点存入返回列表res:【8】
(2)根节点8存在左子树节点7,6,将左子树节点7,6入栈/队列,取出栈/队列第一个节点7存入返回列表res:【8,7】
(3)节点7存在左子树节点5,将左子树5入栈/队列,取出栈/队列第一个节点6存入返回列表res:【8,7,6】
(4)节点6存在右子树节点4,将右子树4入栈/队列,取出栈/队列第一个节点5存入返回列表res:【8,7,6,5】
(5)节点5没有左右子树,取出栈/队列第一个节点4存入返回列表res:【8,7,6,5,4】
(6)节点4没有左右子树,且栈/队列为空,输出返回列表【8,7,6,5,4】
图解:
二叉树:{8,7,6,5,#,#,4}
步骤 | 操作 | 队列/栈 |
1 | 根节点8存入返回列表:【8】 | 节点7,节点6 |
2 | 节点7存入返回列表:【8,7】 | 节点6,节点5 |
3 | 节点6存入返回列表:【8,7,6】 | 节点5,节点4 |
4 | 节点5存入返回列表:【8,7,6,5】 | 节点4 |
5 | 节点4存入返回列表:【8,7,6,5,4】 | |
代码:
Python3+栈版本:
# -*- coding:utf-8 -*- # class TreeNode: # def __init__(self, x): # self.val = x # self.left = None # self.right = None class Solution: # 返回从上到下每个节点值列表,例:[1,2,3] def PrintFromTopToBottom(self, root): # write code here # 定义返回列表 res = [] if not root: return res # 将二叉树节点(根节点)入栈 stack = [root] while stack: # 获取二叉树每层的元素,搜索其左右子树 node = stack[0] stack = stack[1:] # 将二叉树节点存入返回列表中 res.append(node.val) # 二叉树左子树节点入栈 if node.left: stack.append(node.left) # 二叉树右子树节点入栈 if node.right: stack.append(node.right) return res
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.LinkedList; import java.util.Queue; /** public class TreeNode { int val = 0; TreeNode left = null; TreeNode right = null; public TreeNode(int val) { this.val = val; } } */ public class Solution { public ArrayListPrintFromTopToBottom(TreeNode root) { //队列 Queuequeue = new LinkedList<>(); // 返回列表 ArrayListres = new ArrayList<>(); if (root == null) return res; //根节点入队 queue.add(root); while (!queue.isEmpty()) { //出队 TreeNode node = queue.poll(); //把结点值存放到list中 res.add(node.val); //左右子节点如果不为空就加入到队列中 if (node.left != null) queue.add(node.left); if (node.right != null) queue.add(node.right); } return res; } }
复杂度分析:
时间复杂度 O(N) : N为二叉树的节点数量,层次遍历需循环N次。
空间复杂度 O(N) : 最差情况下,当树为平衡二叉树时,最多有N/2个树节点同时在队列/栈中,使用O(N)大小的额外空间。
空间复杂度 O(N) : 最差情况下,当树为平衡二叉树时,最多有N/2个树节点同时在队列/栈中,使用O(N)大小的额外空间。