前言
刷题路线来自代码随想录
102.二叉树的层序遍历
题目描述
给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。
前提知识
在解决这道题目之前，我们应该先了解什么是层序遍历
层序遍历一个二叉树。就是从左到右一层一层的去遍历二叉树。
队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，我们可以使用队列来实现层序遍历
public void levelOrderTraversal(Node root){
if(root==null){
return;
}
Queue<Node> queue=new LinkedList<>();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
Node node=queue.poll();
System.out.print(node.val+" ");
if(node.left!=null) {
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null) {
queue.offer(node.right);
}
}
}
代码
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
if(root==null) {
return new ArrayList<List<Integer>>();
}
List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
//将根节点放入队列中，然后不断遍历队列
queue.add(root);
while(queue.size()>0) {
//获取当前队列的长度，这个长度相当于 当前这一层的节点个数
int size = queue.size();
ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
//将队列中的元素都拿出来(也就是获取这一层的节点)，放到临时list中
//如果节点的左/右子树不为空，也放入队列中
for(int i=0;i<size;++i) {
TreeNode t = queue.poll();
tmp.add(t.val);
if(t.left!=null) {
queue.offer(t.left);
}
if(t.right!=null) {
queue.offer(t.right);
}
}
//将临时list加入最终返回结果中
res.add(tmp);
}
return res;
}
}
107二叉树的层序遍历II
题目描述
给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值 自底向上的层序遍历 。 （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）
提示：
树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
其实这题和上面那一题思路是一样的，只要最后再把集合中的元素反转一下就好了
代码
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
List<List<Integer>> list=new ArrayList();
List<List<Integer>> rs=new ArrayList();
if(root==null){
return rs;
}
Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
//获取当层有多少元素
int len=queue.size();
List<Integer> temp=new ArrayList();
for(int i=0;i<len;i++){
TreeNode node= queue.poll();
temp.add(node.val);
if(node.left!=null){
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.offer(node.right);
}
}
list.add(temp);
}
//反转
for(int i=list.size()-1;i>=0;i--){
rs.add(list.get(i));
}
return rs;
}
}
199.二叉树的右视图
题目描述
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。
思路
层序遍历的时候，判断是否遍历到该层的最后面的元素，如果是，就放进list集合中，随后返回list就可以了。
代码
class Solution {
public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
List<Integer> list=new ArrayList();
Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
if(root==null) return list;
queue.offer(root);
/**
我们需要判断是否遍历当前层次的最后一个节点
*/
while(!queue.isEmpty()){
int len=queue.size();
for(int i=0;i<len;i++){
TreeNode node=queue.poll();
if(node.left!=null){
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.offer(node.right);
}
//判断是否遍历到最后一个节点
if(i==len-1){
list.add(node.val);
}
}
}
return list;
}
}
637.二叉树的层平均值
题目描述
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。
提示：
树中节点数量在 [1, 104] 范围内
-231 <= Node.val <= 231 - 1
思路
我们只需要在层序遍历的时候，获取当前这层有多少元素，然后对他们的元素值进行相加，然后把平均值添加到list集合中
代码
class Solution {
public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
List<Double> list=new ArrayList();
Queue<TreeNode> queue= new LinkedList();
if(root==null){
return list;
}
queue.offer(root);
double sum=0.0;
while(!queue.isEmpty()){
//获取这一层有多少元素
int len=queue.size();
for(int i=0;i<len;i++){
TreeNode node=queue.poll();
sum+=node.val;
if(node.left!=null){
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.offer(node.right);
}
}
list.add( sum/len);
sum=0;
}
return list;
}
}
429.N叉树的层序遍历
题目描述
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）。
提示：
树的高度不会超过 1000
树的节点总数在 [0, 10^4] 之间
思路
这题其实和二叉树的层序遍历思路一样，区别只是说，对于N叉树，一个节点可能有多个子节点
代码
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
if (root == null) {
return new ArrayList<List<Integer>>();
}
List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
Queue<Node> queue = new ArrayDeque<Node>();
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()) {
int cnt = queue.size();
List<Integer> level = new ArrayList<Integer>();
for (int i = 0; i < cnt; ++i) {
Node cur = queue.poll();
level.add(cur.val);
for (Node child : cur.children) {
queue.offer(child);
}
}
ans.add(level);
}
return ans;
}
}
515.在每个树行中找最大值
题目描述
给定一棵二叉树的根节点 root ，请找出该二叉树中每一层的最大值。
思路
层序遍历，用一个变量temp来记录当层已经遍历的节点的最大值，temp和当前节点的val比较，把二者的较大值赋值给temp
代码
class Solution {
public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
if(root==null){
return new ArrayList<Integer>();
}
List<Integer> list = new ArrayList();
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int len=queue.size();
int temp=Integer.MIN_VALUE;
for(int i=0;i<len;i++){
TreeNode node= queue.poll();
temp=Math.max(temp,node.val);
if(node.left!=null){
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.offer(node.right);
}
}
list.add(temp);
}
return list;
}
}
116.填充每个节点的下一个右侧节点指针
题目描述
思路
在层序遍历的时候，我们需要判断一下，我们遍历的这个节点是不是这层的最后一个元素，如果不是最后一个元素，那么就让当前节点的next指向下一个节点
代码
class Solution {
public Node connect(Node root) {
if(root==null) return null;
Queue<Node> queue=new LinkedList();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int len=queue.size();
for(int i=0;i<len;i++){
Node curr= queue.poll();
//判断同一层是否还有节点
//如果还有节点，则next指向下一个节点，否则指向空
if(i!=len-1){
//说明还有下一个节点，此时我们通过调用element方法获得对首元素，此时的队首元素就是当前节点的下一个节点
curr.next=queue.element();
}
//把当前节点的左右孩子加入队列
if(curr.left!=null){
queue.offer(curr.left);
}
if(curr.right!=null){
queue.offer(curr.right);
}
}
}
return root;
}
}
104.二叉树的最大深度
题目描述
思路
使用迭代法的话，使用层序遍历是最为合适的，因为最大的深度就是二叉树的层数，和层序遍历的方式极其吻合。
在二叉树中，一层一层的来遍历二叉树，记录一下遍历的层数就是二叉树的深度
代码
//非递归
class Solution {
public int maxDepth(TreeNode root) {
if(root==null) return 0;
int depth=0;
Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int len=queue.size();
//只要把当前这一层所有的节点都出队，则depth+1
for(int i=0;i<len;i++){
TreeNode node=queue.poll();
if(node.left!=null){
queue.offer(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.offer(node.right);
}
}
depth++;
}
return depth;
}
}
其他人的解法
ACM 选手图解 LeetCode 二叉树的最大深度（递归 + 非递归）| 编程文青李狗蛋
111.二叉树的最小深度
题目描述
给定一个二叉树，找出其最小深度。
最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。
说明：叶子节点是指没有子节点的节点。
思路
用层序遍历的方法遍历整棵树。
当我们找到一个叶子节点时，直接返回这个叶子节点的深度。广度优先搜索的性质保证了最先搜索到的叶子节点的深度一定最小。
代码
class Solution {
public int minDepth(TreeNode root) {
if (root == null) {
return 0;
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);
int depth = 0;
while (!queue.isEmpty()){
int size = queue.size();
depth++;
TreeNode cur = null;
for (int i = 0; i < size; i++) {
cur = queue.poll();
//如果当前节点的左右孩子都为空，直接返回最小深度
if (cur.left == null && cur.right == null){
return depth;
}
if (cur.left != null) queue.offer(cur.left);
if (cur.right != null) queue.offer(cur.right);
}
}
return depth;
}
}