剑指 Offer 32 - II. 从上到下打印二叉树 II（java解题）
1. 题目
从上到下按层打印二叉树，同一层的节点按从左到右的顺序打印，每一层打印到一行。
例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],
3
/ \
9 20
/ \
15 7
返回其层次遍历结果：
[
[3],
[9,20],
[15,7]
]
提示：
节点总数 <= 1000
作者：Krahets
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来源：力扣（LeetCode）
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2. 解题思路
这一题和之前的剑指 Offer 32 - I一样，，还是用队列实现层次遍历。需要注意的是返回结果的数据结构变化。
问题的难点在于如何在队列进出的时候分清每一层的结点。
在实际的遍历过程中，每一层的结点是集中出现的，并且存在一个时间点，队列中所有的结点都是属于一个队列的，例如题中的树：
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传
因此，可以在如图所示的特殊时间点获取队列长度，这也是当前层h的结点数，将这些结点集中在一个循环中处理，数值送入一个空列表中，子树结点进栈。当这个循环结束之后，第h层结点已经全部出队，将该层结点的值列表存入结果队列中，同时开启下一轮循环，队列中记录第h+1层的所有结点。
3. 数据类型功能函数总结
//LinkedList
LinkedList<E> listname=new LinkedList<E>();//初始化
LinkedList.add(elment);//在链表尾部添加元素
LinkedList.removeFirst();//取出链表头部元素
LinkedList.size();//获取元素个数
//ArrayList
ArrayList<E> listname=new ArrayList<E>();//初始化
ArrayList.add(elment);//在数组最后插入元素
ArrayList.stream().mapToInt(Integer::valueOf).toArray();//ArrayList<Integer>转为int[]
ArrayList.toArray();//Arraylist转为数组，适用于String--char[]
//List<List<Integer>>
List<List<Integer>> name=new ArrayList<>();//或者是 = new LinkedList<>()
//错误写法： List<List<Integer>> name=new List<List<Integer>>();
4. java代码
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> result=new ArrayList<>();//最后返回的结果
LinkedList<TreeNode> queue=new LinkedList<TreeNode>();//队列
if(root==null){
return result;
}
else{
queue.add(root);
while(queue.size()!=0){
int size = queue.size();
ArrayList<Integer> temp=new ArrayList<Integer>();
while(size>0){
TreeNode node=queue.removeFirst();
temp.add(node.val);
//添加左右子树
if(node.left!=null){
queue.add(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.add(node.right);
}
size--;
}
result.add(temp);
//temp.clear();
}
return result;
}
}
}
5. 踩坑记录
一开始，关于每一层节点值的统计写法如下：
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> result=new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> temp=new ArrayList<Integer>();//***列表定义写在此处而不是while循环中
LinkedList<TreeNode> queue=new LinkedList<TreeNode>();
if(root==null){
return result;
}
else{
queue.add(root);
while(queue.size()!=0){
int size = queue.size();
//ArrayList<Integer> temp=new ArrayList<Integer>();//***
while(size>0){
TreeNode node=queue.removeFirst();
temp.add(node.val);
//添加左右子树
if(node.left!=null){
queue.add(node.left);
}
if(node.right!=null){
queue.add(node.right);
}
size--;
}
result.add(temp);
temp.clear();//***添加clear(),希望下次记录之前将列表清空
}
return result;
}
}
}
这样写忽略了实际上list.add()是进行浅拷贝的，也就是说，如果使用一个列表元素每次清空的话，实际上每层的结果都指向同一个内存地址，后续在此内存地址上的操作将会改变前期的结果。最终出现[[x,y,z][x,y,z][x,y,z]]三个子列表相同的情况。
因此，应该对每一层都创建一个列表元素，从而保证每一层的列表修改不会相互影响。