【Leetcode】二叉树层遍历算法

需求：

以层遍历一棵二叉树，二叉树的结点结构如下

struct tree_node{
struct tree_node *lc;
struct tree_node *rc;
int data;
};

例如：

//   1
//   / \
// 2   3
//     /
//    4
//     \
//      5

层遍历后输出1,2,3,#,#,4,#,#,5，#代表该结点为空。

要求：空间复杂度为O(n)，时间复杂度为O(n)

思路：

使用一个大小为n的数组，以逐层结点方式记录该数组；

在扫描上一层结点的同时，可以知道下一层结点的非空结点数目；

扫描本层同时打印出下层结点的值或空值。

数组在这里起到可重复索引上一层结点的作用。

代码实现：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>struct tree_node;struct tree_node{struct tree_node *lc;struct tree_node *rc;int data;};typedef struct tree_node treenode;//*先序为DLR(D:根节点,L:左子树,R:右子树)//      a//   / \//  b   c// / \ / \// d * * e//*///先序序列为abdce,输入为abd***c*e**(*表示空格,代表空树),输入按满二叉树输入//每一个节点都是一个子树的根节点void pre_create_tree(treenode **T){  //递归法int datatemp;fflush(stdin);scanf("%d", &datatemp);if(datatemp==-1){*T=NULL;}else{if((*T=(treenode*)malloc(sizeof(treenode)))==NULL){exit(0);}else{(*T)->data=datatemp;(*T)->lc = (*T)->rc = NULL;pre_create_tree(&(*T)->lc);pre_create_tree(&(*T)->rc);}}}void pre_visit_tree(treenode *T, int *n){  //递归法if(T!=NULL){n++;printf("%d ", T->data);pre_visit_tree(T->lc, n);pre_visit_tree(T->rc, n);}else{return;}}typedef struct{treenode* node;int kid;}treenode_info;//思路：用n个元素数组以层顺序记录二叉树//   1//  / \// 2   3//    ///   4//    \//     5//记录为： 1 2 3 4 5//记录层元素个数，在遍历上一层时，就可以求得下一层的元素个数，然后就可知  1 | 2 3 | 4 | 5  的信息了void level_visit_tree(treenode *T, int n){treenode **myinfo, **tt;treenode *ptemp, **temp;int k=1, levelcnt=0, cnt, levelcnttemp, prelevelcnt=1;  //levelcnt:当前层元素个数,levelcnttemp:下一层元素个数//初始化循环记录myinfo = (treenode**)malloc(sizeof(treenode*)*n);*myinfo = T;if(T->lc!=NULL)levelcnt++;if(T->rc!=NULL)levelcnt++;temp = myinfo;tt = temp+1;printf("%d ", (*temp)->data);while(levelcnt){ //本层没有元素,可以结束循环了for(cnt=0, levelcnttemp=0; cnt<levelcnt; ){  //tt:从数组myinfo中指向本层元素,遍历本层元素,有cnt计数,不用怕访问到其它层的元素if((*temp)->lc!=NULL){  //打印本层元素的孩子,有则输出孩子值,没有就输出#printf("%d ", (*temp)->lc->data);*(tt+cnt) = (*temp)->lc;if((*(tt+cnt))->lc!=NULL)levelcnttemp++;if((*(tt+cnt))->rc!=NULL)levelcnttemp++;cnt++;}elseprintf("# ");if((*temp)->rc!=NULL){printf("%d ", (*temp)->rc->data);*(tt+cnt) = (*temp)->rc;if((*(tt+cnt))->lc!=NULL)levelcnttemp++;if((*(tt+cnt))->rc!=NULL)levelcnttemp++;cnt++;}elseprintf("# ");temp++;}tt = tt+cnt;levelcnt=levelcnttemp;}}int main(void){int n;treenode *tree;pre_create_tree(&tree);pre_visit_tree(tree, &n); printf("\n");level_visit_tree(tree, n); printf("\n");system("pause");return 0;}