剑指Offer-把二叉树打印成多行

题目描述

从上到下按层打印二叉树，同一层结点从左至右输出。每一层输出一行。

思路

按层次输出二叉树

访问根节点，并将根节点入队。

当队列不空的时候，重复以下操作。

1. 弹出一个元素。作为当前的根节点。
2. 如果根节点有左孩子，访问左孩子，并将左孩子入队。
3. 如果根节点有右孩子，访问右孩子，并将右孩子入队。

代码实现

package Tree;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 * 从上到下按层打印二叉树，同一层结点从左至右输出。每一层输出一行。
 * 思路：
 * 按层次输出二叉树
 * 访问根节点，并将根节点入队。
 * 当队列不空的时候，重复以下操作。
 * 1、弹出一个元素。作为当前的根节点。
 * 2、如果根节点有左孩子，访问左孩子，并将左孩子入队。
 * 3、如果根节点有右孩子，访问右孩子，并将右孩子入队。
 */
public class Solution8 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        Solution8 solution8 = new Solution8();
        TreeNode treeNode = solution8.createBinaryTreeByArray(array, 0);
        for (ArrayList list :
                solution8.Print(treeNode)) {
            System.out.println(list);
        }
    }

    /**
     * 层次遍历
     *
     * @param pRoot 根节点
     * @return arrayLists
     */
    ArrayList<ArrayList<Integer>> Print(TreeNode pRoot) {
        //存放结果
        ArrayList<ArrayList<Integer>> arrayLists = new ArrayList<>();
        if (pRoot == null) {
            return arrayLists;
        }
        //使用队列，先进先出
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        //存放每行的列表
        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
        //记录本层打印了多少个
        int start = 0;
        //记录下层打几个
        int end = 1;
        queue.add(pRoot);
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode temp = queue.remove();
            //添加到本行的arrayList
            arrayList.add(temp.val);
            start++;
            //每打印一个节点，就把此节点的下一层的左右节点加入队列，并记录下一层要打印的个数
            if (temp.left != null) {
                queue.add(temp.left);
            }
            if (temp.right != null) {
                queue.add(temp.right);
            }
            //判断本层打印是否完成
            if (start == end) {
                //此时的queue中存储的都是下一层的节点，则end即为queue大小
                end = queue.size();
                start = 0;
                //把arrayList添加到结果列表arrayLists中
                arrayLists.add(arrayList);
                //重置arrayList
                arrayList = new ArrayList<>();
            }
        }

        return arrayLists;
    }

    private TreeNode createBinaryTreeByArray(int[] array, int index) {
        TreeNode tn = null;
        if (index < array.length) {
            int value = array[index];
            tn = new TreeNode(value);
            tn.left = createBinaryTreeByArray(array, 2 * index + 1);
            tn.right = createBinaryTreeByArray(array, 2 * index + 2);
            return tn;
        }
        return tn;
    }

    public class TreeNode {
        int val = 0;
        TreeNode left = null;
        TreeNode right = null;

        public TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
}