Binary Tree Level Order Traversal

leetcode dfs bfs

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Binary Tree Level Order Traversal

题目链接

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题目大意:

Given a binary tree, return the bottom-up level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level from leaf to root).

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

3 
/ \ 
9 20 
/ \ 
15 7 
return its bottom-up level order traversal as:

[ 
[15,7], 
[9,20], 
[3] 
]

解题思路：

可以用dfs或者bfs来求解, 关键在于利用标记信息来区分树中的每一层, 详见代码

Code

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int> > levelOrder(TreeNode *root) {
        vector<vector<int> > res;
        // Solution 1: dfs
        // const int level = 1;
        // dfs(root, level, res);
        // Solution 2: bfs
        bfs(root, res);
        return res;
    }
    // 每个节点所在的level刚好与其在res对应的vector的下标对应起来
    // 通过给每个node做标记, 该标记就是其在树中的level, dfs能很好完成标记任务
    // 在标记level的时候, 实例化对应的vector, 并将其加入到res中
    // 这样通过level来找到node对应的vector, 并将其值val加入到vector中
    // 递归以上操作
    void dfs(TreeNode* root, const int level, vector<vector<int> >& res) {
        if(root == NULL) return;
        if(level > res.size()) {
            // 实例化
            res.push_back(vector<int>());
        }
        res[level - 1].push_back(root->val);
        // 递归操作
        dfs(root->left, level + 1, res);
        dfs(root->right, level + 1, res);
    }
    // 其实这道题适合用bfs来弄, 因为比较直观
    // 不管dfs还是bfs, 关键在于找到标记信息, dfs中的标记信息为level,
    // bfs中的标记信息为NULL
    // 每次遇到NULL, 则更新res
    // 值得注意的时, 每次遇到标志信息时, 需要检查当前队列是否为空, 
    // 否则会导致死循环
    void bfs(TreeNode* root, vector<vector<int> >& res) {
        if(root == NULL) return;
        // 这里可以用queue替代list, 需要注意的是, list和queue的函数名有点出入
        // queue<TreeNode*) que;
        list<TreeNode*> que;
        TreeNode* anno = NULL;
        vector<int> subRes;
        que.push_back(root);
        que.push_back(anno);
        while(!que.empty()) {
            const TreeNode* top = que.front();
            que.pop_front();
            // 如果top不等于标记节点anno, 则添加当前节点到subRes中
            if(top != anno) {
                subRes.push_back(top->val);
                // 如果top的左右孩子节点不为空, 则添加到队列中
                // 为了防止空孩子节点充当标记节点anno
                if(top->left != anno) que.push_back(top->left);
                if(top->right != anno) que.push_back(top->right);
            // top等于当前标记节点anno, 则将某个level的所有节点加入到res中
            // 也就是将subRes加入到res中
            } else {
                res.push_back(subRes);
                // 需要注意!!!
                // 需要判断当前是否为队列尾, 不为队列尾, 则添加标记节点anno
                // 否则会导致死循环
                if(!que.empty()) {
                    // 将标记节点anno加入队列
                    que.push_back(anno);
                    // 清空subRes
                    subRes.clear();
                }
            }
        }
    }
};