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今天分享的题目来源于 LeetCode 上的剑指 Offer 系列面试题 32 – I. 从上到下打印二叉树

题目汇总链接:https://www.algomooc.com/jianzhioffer

一、题目描述

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]。

返回:

[3,9,20,15,7]

提示:

  • 节点总数 <= 1000

二、题目解析

这道题实质是考查树的层次遍历(广度优先遍历)算法:

每一次打印一个结点的时候,如果该结点有子结点,则把该结点的子结点放到一个队列的末尾。接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点,重复前面的打印操作,直至队列中所有的结点都被打印出来为止。

三、动画描述

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四、图片描述

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.002

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.003

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.004

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.005

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.006

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.007

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剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.009

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剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.011

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剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.014

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.015

剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树.016

五、参考代码

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// https://www.algomooc.com
class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        // 根节点为空的情况返回空数组
        if (root == null) return new int[0];
        // 生成一个队列,用来保存节点
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();

        // 生成一个 list,用来保存输出的节点
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 首先让根节点入队
        queue.add(root);

        // 遍历队列,直到队列为空
        while (!queue.isEmpty()) {
            // 获取队列的头部元素
            TreeNode node = queue.poll();
            // 把结点值存放到 list 中
            list.add(node.val);
            // 判断该节点是否有左右子节点

            // 如果左子节点有值,则把左子节点加入到队列中
            if (node.left != null){
                queue.add(node.left); 
            }
            // 如果右子节点有值,则把右子节点加入到队列中 
            if (node.right != null){
              queue.add(node.right);
            }          

    }
        // 根据题目要求,把 list 转化为数组
        int[] res = new int[list.size()];
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            res[i] = list.get(i);
        }
        // 返回 res
        return res;
    }
}

六、复杂度分析

时间复杂度

时间复杂度为 O(N)。

空间复杂度

空间复杂度为 O(N)。

七、相关标签

  • 广度优先搜索
  • 二叉树

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