从上到下打印二叉树-之字形打印二叉树

面试题32：从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

/*
struct TreeNode {
	int val;
	struct TreeNode *left;
	struct TreeNode *right;
	TreeNode(int x) :
			val(x), left(NULL), right(NULL) {
	}
};*/
class Solution {
public:
    vector<int> PrintFromTopToBottom(TreeNode* root) {    //传入指向根节点的指针
            
        vector<int> Vprint;    //存储待打印节点的数据域
        //队列应该存整个节点，如果只是存放节点的数据域，则后面出对的时候无法通过指针找到左右子树,q中存放指向节点的指针
        queue<TreeNode*>  q;  
        if(root == nullptr)    //空树时返回空序列
            return Vprint;
        q.push(root);
        
        while(!q.empty()){
            //每次出队某个节点时，分别将该节点的子节点入队，出队的元素存入Vector中，最后进行打印;
            Vprint.push_back(q.front()->val);    //每次将队首元素(节点的数据域)存入vector
            
            if(q.front()->left != nullptr)    
                q.push(q.front()->left);
            if(q.front()->right != nullptr)
                q.push(q.front()->right);
            
            q.pop();    //每次出队首元素
        }
        return Vprint;    //将待打印的序列返回                  
    }
};

拓展

如何广度遍历一副有向图？同样也可以基于队列实现。树是图的一种特殊退化形式，从上到下按层次遍历二叉树，从本质上来说就是广度优先遍历二叉树。

举一反三

题目二：分行从上到下打印二叉树。

题目三：之字形打印二叉树。

请实现一个函数按照之字形打印二叉树，即第一行按照从左到右的顺序打印，第二层按照从右至左的顺序打印，第三行按照从左到右的顺序打印，其他行以此类推。

思路：
设两个栈，s1存放奇数层，s2存放偶数层
遍历s1节点的同时按照左子树、右子树的顺序加入s2，
遍历s2节点的同时按照右子树、左子树的顺序加入s1

/*
struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
    TreeNode(int x) :
            val(x), left(NULL), right(NULL) {
    }
};
*/
//设两个栈，s1存放奇数层，s2存放偶数层
//遍历s1节点的同时按照左子树、右子树的顺序加入s2，
//遍历s2节点的同时按照右子树、左子树的顺序加入s1
class Solution {
public:
    vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) {
       
        vector<vector<int> >  Vprint;    //所有待打印的数据容器
        if(pRoot == nullptr)
            return Vprint;
        stack<TreeNode*> s1, s2;    //栈里面存放的是指向该节点的指针
        vector<int> Vrow;    //行容器，存放的是该节点的数据域
        
        s1.push(pRoot);
        while(!s1.empty() || !s2.empty()){
            
            //1.从s1出发，弹出s1栈顶元素，弹出前将其子节点(从左向右)压入s2
            while(!s1.empty()){
                TreeNode* pNode = s1.top();
                Vrow.push_back(pNode->val);    //出栈前将栈顶元素放进Vrow容器中
                if(pNode->left) 
                    s2.push(pNode->left);
                if(pNode->right) 
                    s2.push(pNode->right);
                s1.pop();    //左右子节点压入到栈s2后，s1栈顶元素出栈
            }
            if(!Vrow.empty()){
                Vprint.push_back(Vrow);
                Vrow.clear();    //清空Vrow中元素
            }
            
            //2.从s2出发，弹出s2栈顶元素，弹出前将其子节点(从右向左)压入s1
            while(!s2.empty()){
                TreeNode* pNode = s2.top();
                Vrow.push_back(pNode->val);
                if(pNode->right) 
                    s1.push(pNode->right);
                if(pNode->left) 
                    s1.push(pNode->left);
                s2.pop();
            }
            if(!Vrow.empty()){
                Vprint.push_back(Vrow);
                Vrow.clear();
            }
        }
        return Vprint;
    }
};