按之字形打印二叉树

一，问题描述

请构造一棵二叉树，并按照“之字形”顺序打印这棵二叉树。

所谓“之字形”打印，第一行是从左到右打印，第二行是从右到左打印，第三行又是从左到右打印....

即，奇数行(根为第一行)是从左到右打印，而偶数行是从右到左打印。

如上图：该二叉树的打印顺序为：

20

30  10

12  25

二，问题分析

①定义两个栈一个名为 stack,另一个为nextStack，stack 只保存奇数行的结点，nextStack只保存偶数行的结点。并定义一个整形变量lineNumber 来标记行号，以判断当前打印的行是奇数行结点还是偶数行结点。

②当打印stack中的结点时，将该结点的孩子按照先 左孩子、后 右孩子的顺序 保存到nextStack栈中。

③当打印nextStack中的结点时，将该结点的孩子按照先 右孩子，后 左孩子的顺序 保存到 stack栈中。

复杂度分析：

由于每个结点都会入栈一次，然后出栈打印。故时间复杂度为O(N)

代码中使用了两个辅助栈，分别用来保存奇数行的结点和偶数行的结点。故空间复杂度也是O(N)

三，完整代码

import java.util.LinkedList;

public class PrintZigzag {
    
    private class BinaryNode{
        int ele;
        BinaryNode left;
        BinaryNode right;
        
        public BinaryNode(int ele) {
            this.ele = ele;
            left = right = null;
        }
        
        @Override
        public String toString() {
            return ele + " ";
        }
    }
    
    private BinaryNode root;
    
    //根据数组 arr 中的元素构造一棵二叉排序树
    public void buildTree(int[] arr){
        for (int node : arr) {
            insert(node);
        }
    }
    
    private void insert(int ele){
        root =  insert(root, ele);
    }
    
    private BinaryNode insert(BinaryNode root, int ele){
        //递归的结束条件.base condition
        if(root == null)
            return new BinaryNode(ele);
        
        if(root.ele > ele)
            root.left = insert(root.left, ele);
        else if(root.ele < ele)
            root.right = insert(root.right, ele);
        else
            root.left = insert(root.left, ele);
        
        return root;//若某结点的左右孩子不空,在后续的递归调用中该结点的左右指针是不会变的.
    }
    
    
    public void zigPrintTree(){
        if(root == null)
            return;
        
        LinkedList<BinaryNode> stack = new LinkedList<>();//打印当前行的栈(只保存奇数行的结点)
        LinkedList<BinaryNode> nextStack = new LinkedList<>();//打印下一行的栈(只保存偶数行的结点)
        int lineNumber = 1;//标记行号(根为第一行)
        stack.push(root);//根属于奇数行的结点(第一行)
        while(!stack.isEmpty() || !nextStack.isEmpty())
        {
            if(lineNumber % 2  == 1)//奇数行,左孩子先入栈
            {
                while(!stack.isEmpty())
                {
                    BinaryNode current = stack.pop();
                    System.out.print(current);//打印当前结点
                    if(current.left != null)
                        nextStack.push(current.left);//先左孩子入栈
                    if(current.right != null)
                        nextStack.push(current.right);//再右孩子入栈
                }
                System.out.println();//该层结点已经打印完,输出换行符
            }else{//偶数行,右孩子先入栈
                while(!nextStack.isEmpty())
                {
                    BinaryNode current = nextStack.pop();
                    System.out.print(current);
                    if(current.right != null)//先右孩子入栈
                        stack.push(current.right);
                    if(current.left != null)//再左孩子入栈
                        stack.push(current.left);
                }
                System.out.println();
            }
            lineNumber++;
        }
    }
    
    //hapjin test
    public static void main(String[] args) {
        int[] eles = {20,10,30,5,12,25,40};
//        int[] eles = {20,10,30,12,25};
        PrintZigzag pz = new PrintZigzag();
        pz.buildTree(eles);
        pz.zigPrintTree();
    }
}

（注意：上面构造的是一棵二叉排序树）

四，参考资料

二叉树的构造

按层打印二叉树--每行打印一层

 

原文：http://www.cnblogs.com/hapjin/p/5838030.html