LeetCode -- Binary Tree Level Order Traversal

Question:

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, level by level).

For example:
Given binary tree {3,9,20,#,#,15,7},

    3
   / 
  9  20
    /  
   15   7

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

 Analysis:

问题描述：给出一棵二叉树，返回它的节点的层次遍历。

思路：二叉树的层次遍历要用到队列。每次访问一个节点时，该节点出队列，同时它的左右节点分别入队。但是这个题目要求我们将每个层次上的节点分开，因此要额外使用一个指针指向下一层的初始节点（即本层节点在下层初始节点开始前结束）。

1）遍历每一层的节点时，终止条件就是当前节点是否等于下一层的起始节点。

2）整个循环的终止是判断队列是否为空了。

Answer：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
  public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
       List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
       List<Integer> l = new ArrayList<Integer>();
       
       if(root == null)
                   return res;
       if(root.left == null && root.right == null) {
                  l.add(root.val);
           res.add(l);
           return res;
       }
       
       TreeNode start; //记录了每一层的开始
       Queue<TreeNode> node = new LinkedList<TreeNode>();
       node.offer(root);
       while(!node.isEmpty()) {
                   TreeNode cur = node.peek();
                   List<Integer> thisLevel = new ArrayList<Integer>();
                   start = null;
                   while(node.peek() != start && !node.isEmpty()) {
                       cur = node.poll();
                       if(start == null) {
                           if(cur.left != null)
                               start = cur.left;
                           else if(cur.right != null)
                               start = cur.right;
                       }
                       
                       thisLevel.add(cur.val);
                       if(cur.left != null)
                           node.offer(cur.left);
                       if(cur.right != null)
                           node.offer(cur.right);
                       
                   }
                   res.add(thisLevel);
       }
       return res;
    }

}

思路二：在网上看到另外一个网友的解答。没有使用队列，而是用了两个链表，每次第一个链表代表本层的所有节点，第二个链表记录本层节点的所有孩子。这样，依次将值放入最终结果集即可。

Answer：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root == null)
            return res;
        
        if(root.left == null && root.right == null) {
            List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            list.add(root.val);
            res.add(list);
            return res;
        }
        
        List<TreeNode> l1 = new ArrayList<TreeNode>();
        List<TreeNode> l2 = new ArrayList<TreeNode>();
        l1.add(root);
        while(l1.size() != 0) {
            List<Integer> val = new ArrayList<Integer>();
            for(int i=0; i<l1.size(); i++) {
                TreeNode cur = l1.get(i);
                val.add(cur.val);
                if(cur.left != null)
                    l2.add(cur.left);
                if(cur.right != null)
                    l2.add(cur.right);
            }
            res.add(val);
            List<TreeNode> temp = l1;
            l1 = l2;
            l2 = temp;
            l2.clear();
        }
        return res;
    }
    
}

Conclusion：

每次做树的题目总是很混乱，不论是递归还是用队列或者栈。要多多练习这方面的题目。