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剑指offer JZ77 按之字形顺序打印二叉树

Java JZ77 按之字形顺序打印二叉树


文章目录

  • Java JZ77 按之字形顺序打印二叉树
  • 一、题目描述
  • 二、双栈法
  • 三、队列+reverse()法


   使用双栈法和队列+reverse()法解决剑指offer JZ77 按之字形顺序打印二叉树的问题。


一、题目描述

  给定一个二叉树,返回该二叉树的之字形层序遍历,(第一层从左向右,下一层从右向左,一直这样交替)

  数据范围:0≤n≤1500,树上每个节点的val满足 ∣val∣<=1500。
  要求:空间复杂度:O(n),时间复杂度:O(n)。
  例如:给定的二叉树是{1,2,3,#,#,4,5}
在这里插入图片描述
  该二叉树之字形层序遍历的结果是
  [
  [1],
  [3,2],
  [4,5]
  ]

  示例1

输入:{1,2,3,#,#,4,5}
返回值:[[1],[3,2],[4,5]]

  说明:如题面解释,第一层是根节点,从左到右打印结果,第二层从右到左,第三层从左到右。

  示例2

输入:{8,6,10,5,7,9,11}
返回值:[[8],[10,6],[5,7,9,11]]

  示例3

输入:{1,2,3,4,5}
返回值:[[1],[3,2],[4,5]]

二、双栈法

  知识点:栈

  栈是一种仅支持在表尾进行插入和删除操作的线性表,这一端被称为栈顶,另一端被称为栈底。元素入栈指的是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素;元素出栈指的是从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
  我们可以利用两个栈遍历这棵二叉树,第一个栈L_R从根节点开始记录第一层,然后依次遍历两个栈,遍历第一个栈时遇到的子节点依次加入第二个栈R_L中,即是第二层。
  而遍历第二个栈R_L的时候因为是先进后出,因此就是逆序的,再将第二个栈R_L的子节点依次加入第一个栈L_R中。于是原本的逆序在第一个栈L_R中又变回了正序,如果反复交替直到两个栈都空为止。

public class Solution {public ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {
//一个二维的ArrayList,其中每个元素都是一个ArrayList类型的对象。ArrayList<ArrayList<Integer> > listAll = new ArrayList<>();
//如果是空,则直接返回空if (pRoot == null) {return listAll;}Stack<TreeNode> L_R = new Stack<TreeNode>();   //第一个栈,存放奇数行,从左打印的行Stack<TreeNode> R_L = new Stack<TreeNode>();	 //第一个栈,存放偶数行,从右打印的行int level = 1;		//记录数层L_R.push(pRoot);	//放入根节点//循环遍历,直到某个奇数行或者偶数行为空while (!L_R.isEmpty() || !R_L.isEmpty()) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();	//二维矩阵中的行对象,用来短暂保存每层节点数//level++ % 2,level先取余后加,判断是否为奇数行if (level++ % 2 != 0) {		while (!L_R.isEmpty()) {		TreeNode node = L_R.pop();	//先将奇数层的节点保存进listlist.add(node.val);
//下一层是偶数层是从右打印,栈先进后出,所以先保存左子节点if (node.left != null) {R_L.push(node.left);}if (node.right != null) {	//再保存右子节点R_L.push(node.right);}}} else {   //如果是偶数行while (!R_L.isEmpty()) {TreeNode node = R_L.pop();	//先将偶数层的节点保存进listlist.add(node.val);System.out.println(node.val);
//下一层是奇数层是从左打印,栈先进后出,所以先保存右子节点,再保存左子节点if (node.right != null){L_R.push(node.right);}if (node.left != null){L_R.push(node.left);}}}listAll.add(list);		//每层节点遍历后,将保存该层节点的list整体加入到 二维listAll中}return listAll;		//遍历结束返回二维listAll}}

三、队列+reverse()法

  知识点:队列

  队列是一种仅支持在表尾进行插入操作、在表头进行删除操作的线性表,插入端称为队尾,删除端称为队首,因整体类似排队的队伍而得名。它满足先进先出的性质,元素入队即将新元素加在队列的尾,元素出队即将队首元素取出,它后一个作为新的队首。
reverse()函数
  在Java中,Collections是一个工具类,提供了一系列静态方法,用于操作集合类。其中,reverse()函数是Collections类中的一个静态方法,用于对List类型的集合进行反转操作。该函数的定义如下:

public static void reverse(List<?> list)

  其中,list表示要进行反转操作的List集合。该函数会将List集合中的元素按照相反的顺序重新排列。需要注意的是,该函数会直接修改原始的List集合,而不是返回一个新的List集合。

  解题思路:

  按照层次遍历按层打印二叉树的方式,每层分开打印,然后对于每一层利用flag标记,第一层为false,之后每到一层取反一次,如果该层的flag为true,则记录的数组整个反转即可。

  但是难点在于如何每层分开存储,从哪里知晓分开的时机?
  在层次遍历的时候,我们通常会借助队列(queue)。当根节点进入队列时,队列长度为1,第一层节点数也为1;若是根节点有两个子节点,push进队列后,队列长度为2,第二层节点数也为2;若是根节点一个子节点,push进队列后,队列长度为为1,第二层节点数也为1。由此,我们可知,每层的节点数等于进入该层时队列长度,因为刚进入该层时,这一层每个节点都会push进队列,而上一层的节点都出去了。

  具体做法:
 ● step 1:首先判断二叉树是否为空,空树没有打印结果。
 ● step 2:建立辅助队列,根节点首先进入队列。不管层次怎么访问,根节点一定是第一个,那它肯定排在队伍的最前面,初始化flag变量。
 ● step 3:每次进入一层,统计队列中元素的个数,更改flag变量的值。因为每当访问完一层,下一层作为这一层的子节点,一定都加入队列,而再下一层还没有加入,因此此时队列中的元素个数就是这一层的元素个数。
 ● step 4:每次遍历这一层这么多的节点数,将其依次从队列中弹出,然后加入这一行的一维数组中,如果它们有子节点,依次加入队列排队等待访问。
step 5:访问完这一层的元素后,根据flag变量决定将这个一维数组直接加入二维数组中还是反转后再加入,然后再访问下一层。(奇数行反转,偶数行不反转)。

import java.util.*;
public class Solution {public ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {TreeNode head = pRoot;ArrayList<ArrayList<Integer> > res = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();if(head == null)//如果是空,则直接返回空listreturn res;//队列存储,进行层次遍历Queue<TreeNode> temp = new LinkedList<TreeNode>();temp.offer(head);TreeNode p;boolean flag = true;while(!temp.isEmpty()){//记录二叉树的某一行ArrayList<Integer> row = new ArrayList<Integer>(); int n = temp.size();//奇数行反转,偶数行不反转flag = !flag;//因先进入的是根节点,故每层节点多少,队列大小就是多少for(int i = 0; i < n; i++){p = temp.poll();row.add(p.val);//若是左右孩子存在,则存入左右孩子作为下一个层次if(p.left != null)temp.offer(p.left);if(p.right != null)temp.offer(p.right);}//奇数行反转,偶数行不反转if(flag) Collections.reverse(row);res.add(row);}return res;}
}

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先从 Microsoft C Build Tools - Visual Studio 下载 1.73GB 安装 "Microsoft C Build Tools“ 访问 Swift.org - Download Swift 找到 Windows 10&#xff1a;x86_64 下载 swift-5.10-RELEASE-windows10.exe 大约490MB 建议安装在 D:\Swift\ &#xff0c;安装后大约占…...

Paddle 基于ANN(全连接神经网络)的GAN(生成对抗网络)实现

什么是GAN GAN是生成对抗网络&#xff0c;将会根据一个随机向量&#xff0c;实现数据的生成&#xff08;如生成手写数字、生成文本等&#xff09;。 GAN的训练过程中&#xff0c;需要有一个生成器G和一个鉴别器D. 生成器用于生成数据&#xff0c;鉴定器用于鉴定数据的准确性&…...

LeetCode 每日一题 ---- 【2079.给植物浇水】

LeetCode 每日一题 ---- 【2079.给植物浇水】 2079.给植物浇水方法&#xff1a;模拟-维护水的剩余量 2079.给植物浇水 方法&#xff1a;模拟-维护水的剩余量 模拟浇水和灌水的步骤就可以了&#xff0c;当剩余水大于等于需要浇的水&#xff0c;步数累加1即可&#xff0c;当剩余…...

2024年4月中国外汇储备小幅回落,黄金储备增幅收窄

随着美元指数的走强和全球资产价格的下跌&#xff0c;2024年4月末&#xff0c;中国的外汇储备规模出现了小幅回落。这一现象反映了当前国际金融市场的复杂性和不确定性&#xff0c;也对中国的经济政策提出了新的挑战。 根据国家外汇管理局公布的最新数据&#xff0c;截至2024年…...

JSP-EL-JSTL使用全解

JSP使用 JSP的注释HTML的注释Java代码的注释JSP注释 JSP的指令元素的概述JSP的指令元素的概述JSP指令元素作用JSP指令元素的语法JSP指令元素的分类 JSP的指令-page指令Page指令简介Page指令属性 JSP的指令-include指令和taglib指令Include指令属性 JSP的指令-taglib指令Taglib指…...

PXE远程部署CentOS系统

文章目录 在局域网内搭建PXE服务器PXE 启动组件PXE的优点实验一、搭建PXE服务器&#xff0c;实现远程部署CentOS系统环境准备server关闭防火墙安装组件准备 Linux 内核、初始化镜像文件及PXE引导文件配置启用TFTP 服务配置启动DHCP服务准备CentOS 7 安装源配置启动菜单文件 Cli…...

AI边缘计算盒子优势有哪些?如何实现低延迟处理?

AI边缘计算盒子作为一种集成人工智能技术的边缘计算设备&#xff0c;其优势主要体现在以下几个方面&#xff0c;万物纵横为您详细介绍&#xff1a; 1. 低延迟处理 AI边缘计算盒子靠近数据产生源头&#xff0c;能够即时处理数据&#xff0c;大幅减少数据传输至云端的时间&#…...

Vue中常用指令

Vue中的常用指令 Vue中的常用指令内容渲染指令条件渲染指令事件绑定指令内联语句事件处理函数给事件处理函数传参 属性绑定指令列表渲染指令v-for中的key 双向绑定指令 Vue中的常用指令 概念&#xff1a;指令 是 Vue 提供的带有 v- 前缀 的 特殊 标签属性。Vue 会根据不同的【…...

【JAVA |数组】数组定义与使用、常见的Arrays类介绍

目录 一、前言 二、数组的创建和初始化 三、数组的使用 四、数组是引用类型 1.JVM的内存分配 2.与引用类型变量 3.null 五、二维数组 六、Java中Arrays类的常用方法 1. Arrays.fill ->填充数组 2. Arrays.sort ->数组排序 3. Arrays.toString ->数组打印 …...

车载测试系列:车载蓝牙测试(三)

HFP测试内容与测试方法 2.3 接听来电&#xff1a;测试手机来电时&#xff0c;能否从车载蓝牙设备和手机侧正常接听】拒接、通话是否正常。 1、预置条件&#xff1a;待测手机与车载车载设备处于连接状态 2、测试步骤&#xff1a; 1&#xff09;用辅助测试机拨打待测手机&…...