JAVA程序设计：输出二叉树（LeetCode：655）

在一个 m*n 的二维字符串数组中输出二叉树，并遵守以下规则：

行数 m 应当等于给定二叉树的高度。
列数 n 应当总是奇数。
根节点的值（以字符串格式给出）应当放在可放置的第一行正中间。根节点所在的行与列会将剩余空间划分为两部分（左下部分和右下部分）。你应该将左子树输出在左下部分，右子树输出在右下部分。左下和右下部分应当有相同的大小。即使一个子树为空而另一个非空，你不需要为空的子树输出任何东西，但仍需要为另一个子树留出足够的空间。然而，如果两个子树都为空则不需要为它们留出任何空间。
每个未使用的空间应包含一个空的字符串""。
使用相同的规则输出子树。
示例 1:

输入:
     1
    /
   2
输出:
[["", "1", ""],
 ["2", "", ""]]
示例 2:

输入:
     1
    / \
   2   3
    \
     4
输出:
[["", "", "", "1", "", "", ""],
 ["", "2", "", "", "", "3", ""],
 ["", "", "4", "", "", "", ""]]
示例 3:

输入:
      1
     / \
    2   5
   / 
  3 
 / 
4 
输出:
[["",  "",  "", "",  "", "", "", "1", "",  "",  "",  "",  "", "", ""]
 ["",  "",  "", "2", "", "", "", "",  "",  "",  "",  "5", "", "", ""]
 ["",  "3", "", "",  "", "", "", "",  "",  "",  "",  "",  "", "", ""]
 ["4", "",  "", "",  "", "", "", "",  "",  "",  "",  "",  "", "", ""]]
注意: 二叉树的高度在范围 [1, 10] 中。

思路：两次dfs，第一次找到树的最大深度从而确定list的宽度，第二次即往矩阵相应位置填值即可。

class TreeNode {
     int val;
     TreeNode left;
     TreeNode right;
     TreeNode(int x) { val = x; }
}

class Solution {
    
    int step;
    List<String> res;
    List<List<String>> ans;

    public List<List<String>> printTree(TreeNode root) {
        step=0;
        res=new ArrayList<>();
        ans=new ArrayList<>();
        dfs(root,0);


        for(int i=0;i<=step;i++){
            for(int j=0;j<(1<<(step+1))-1;j++){
                res.add("");
            }
            ans.add(new ArrayList<>(res));
            res.clear();
        }
        
        dfs1(root,0,0,(1<<(step+1))-2);

        return ans;
    }

    private void dfs(TreeNode root, int depth){
        if(root==null) return;
        step=Math.max(step,depth);
        dfs(root.left,depth+1);
        dfs(root.right,depth+1);
    }

    private void dfs1(TreeNode root,int stepth,int id,int sum){
        if(root==null) return;
        ans.get(stepth).set(id+sum/2,String.valueOf(root.val));
        dfs1(root.left,stepth+1,id,sum/2);
        dfs1(root.right,stepth+1,id+sum/2+1,sum/2);
    }
}