解法一:递归
递归方法通过定义递归函数helper,遍历树的每一层,并将结果放入结果数组res的相应位置,因此需要定义level变量以记录当前访问到的层数。
在完成对某一凑层的遍历时,按照相同方式递归地访问左孩子和右孩子,且层数加1。
实现代码如下:
/* struct TreeNode { int val; struct TreeNode *left; struct TreeNode *right; TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) { } }; */ class Solution { public: vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) { vector<vector<int> > res; if (!pRoot) return res; helper(res, 0, pRoot); return res; } void helper(vector<vector<int> > & res, int level, TreeNode* node) { if (!node) // 结点为空,直接返回 return; if (res.size() == level) { // 遍历到新的一层时 vector<int> tmp; res.push_back(tmp); } res[level].push_back(node->val); // 保存结果(第level层) helper(res, level + 1, node->left); // 左孩子 helper(res, level + 1, node->right); // 右孩子 } };
该方法遍历到树的每一个结点,时间复杂度为O(N);该方法在递归过程中需要用到栈空间,空间复杂度为O(N)。
解法二:非递归
此题即实现二叉树的「层次遍历」。
二叉树层次遍历的非递归实现利用到「队列」这一数据结构,具体步骤如下:
- 初始情况,根结点入队列;
- 定义变量size记录当前队列长度;
- 对于「当前队列」,遍历其所有元素:依次出队列、访问该元素、左右孩子入队列。注意:新入队列的「左右孩子」应当在下一层被访问,因此循环次数为size次。
- 重复上述步骤直至队列为空。
步骤如图所示。
代码实现如下:
/* struct TreeNode { int val; struct TreeNode *left; struct TreeNode *right; TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) { } }; */ class Solution { public: vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) { vector<vector<int> > res; if (!pRoot) return res; queue<TreeNode*> q; // 定义队列 q.push(pRoot); // 根结点入队 while (!q.empty()) { int size = q.size(); vector<int> arr; for (int i = 0; i < size; i++) { TreeNode* p = q.front(); q.pop(); if (p->left) q.push(p->left); // 左孩子入队 if (p->right) q.push(p->right); // 右孩子入队 if (!p) continue; arr.push_back(p->val); } res.push_back(arr); arr.clear(); } return res; } };
该方法遍历到树的每一个结点,时间复杂度为O(N);该方法定义了队列q,空间复杂度为O(N)。