【LeetCode 精选TOP】剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

一、题目

从上到下打印出二叉树的每个节点，同一层的节点按照从左到右的顺序打印。

例如:

给定二叉树: [3, 9, 20, null, null, 15, 7]

二、解题思路

根据题目要求"从上到下打印"，且“同一层的节点从左到右”，了解这题考察的方向是二叉树的层次遍历。

二叉树的遍历方式常见的有四种，分别是

• 先序遍历
• 中序遍历
• 后序遍历
• 层序遍历

接下来，我们需要记住层序遍历通常是借助队列来实现。

具体思路是：

• 首先判断边界条件：如果根节点为空，直接返回空列表
• 根节点不为空时，将根节点入队
• while 队列不为空
  • 获取队首元素node，并出队
  • 将node的值加入最终输出列表
  • 判断node 左子节点是否为空，若不为空，则入队
  • 判断node 右子节点是否为空，若不为空，则入队
• 返回最终输出列表

C++ 代码实现

class Solution {
public:
    vector<int> levelOrder(TreeNode* root) {
        
        std::vector<int> result;
        // 边界条件判断
        if(!root){
            return result;
        }

        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        while(!q.empty()){
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            result.emplace_back(node->val);
            if(node->left){
                q.push(node->left);
            }
            if(node->right){
                q.push(node->right);
            }
        }
        return result;
    }
};

三、知识扩展

在本题中主要涉及到了C++标准库中队列的使用。下面对C++ 队列的常用方法进行总结。

3.1 队列的特点

• 队列与栈一样，是一种线性存储结构
• 遵循“先进先出”的原则。在队尾添加元素，称为入队；在队首删除元素，称为出队。

3.2 队列的常用操作

• 入队
• 出队
• 获取队首元素
• 获取队尾元素
• 获取队列元素个数
• 判断队列是否为空

3.3 C++ 标准库中队列的使用

• 首先引入头文件

  #include<queue>
  

• 队列的定义

  queue<T> q;  // 其中T为int，char,float等
  

• 常用函数

  q.push(e)               在队尾压入新元素e
  q.pop()                 弹出队首元素，无返回值
  q.front()               获取队首元素
  q.back()                获取队列尾元素
  q.size()                返回队列中元素个数
  q.empty()               判断队列是否为空