【leetcode-102，107，103】 二叉树的层次遍历

102. 二叉树的层次遍历

（1过，隐蔽错误花时间很多，简单题目本应很快，下次注意红色错误的地方）

给定一个二叉树，返回其按层次遍历的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

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]
]

    public static ArrayList<ArrayList<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);

        while(queue.size() > 0) {
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
            int size = queue.size();
            // 之前写成了for (int i=0;i<queue.size();i++)，而for循环内会让queue的size变化，很隐蔽的错误。应该先把size固定下来
            for (int i=0;i<size;i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                list.add(node.val);
                if (node.left != null)
                    queue.add(node.left);
                if (node.right != null)
                    queue.add(node.right);
            }
            res.add(list);
        }
        return res;
    }

107. 二叉树的层次遍历 II

（1过，就是一个列表反转，没练习意义）

给定一个二叉树，返回其节点值自底向上的层次遍历。 （即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历）

例如：
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回其自底向上的层次遍历为：

[
  [15,7],
  [9,20],
  [3]
]

public ArrayList<ArrayList<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);

        while(queue.size() > 0) {
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
            int size = queue.size();
            // 之前写成了for (int i=0;i<queue.size();i++)，而for循环内会让queue的size变化，很隐蔽的错误。应该先把size固定下来
            for (int i=0;i<size;i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                list.add(node.val);
                if (node.left != null)
                    queue.add(node.left);
                if (node.right != null)
                    queue.add(node.right);
            }
            res.add(list);
        }
        return reverse(res);
    }

    public ArrayList<ArrayList<Integer>> reverse(ArrayList<ArrayList<Integer>> list) {

        for (int i=0;i<list.size()/2;i++) {
            ArrayList<Integer> temp = list.get(i);
            list.set(i,list.get(list.size()-1-i));
            list.set(list.size()-1-i,temp);
        }
        return list;
    }

103. 二叉树的锯齿形层次遍历

给定一个二叉树，返回其节点值的锯齿形层次遍历。（即先从左往右，再从右往左进行下一层遍历，以此类推，层与层之间交替进行）。

例如：
给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回锯齿形层次遍历如下：

[
  [3],
  [20,9],
  [15,7]
]

这种变化也简单，下面参考代码的优点：
1.list.add(0, node.val)方法，list头部插入
2.栈的思想

链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/47e1687126fa461e8a3aff8632aa5559
来源：牛客网

/**
 *
 * @author Jacob
 * 103. Binary Tree Zigzag Level Order Traversal
 *
 * 两种解法：1.使用两个堆栈；2.使用一个queue，用flag记录当前行打印顺序
 */
public class Demo2 {
    /*
     * 方法一 解法与Binary Tree Level Order Traversal一致 区别是需要用一个flag判断应该正序or逆序打印
     */
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
        if (root == null)
            return res;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.offer(root);
        // 用flag控制正序或者逆序打印
        boolean flag = true;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (flag)
                    list.add(node.val);
                else
                    list.add(0, node.val);
 
                if (node.left != null)
                    queue.offer(node.left);
                if (node.right != null)
                    queue.offer(node.right);
            }
            flag = !flag;
            res.add(list);
        }
        return res;
    }
 
    /*
     * 解法二 使用两个堆栈
     */
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder_2(TreeNode root) {
        TreeNode c = root;
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        if (c == null)
            return ans;
        Stack<TreeNode> s1 = new Stack<TreeNode>();
        Stack<TreeNode> s2 = new Stack<TreeNode>();
        s1.push(root);
        while (!s1.isEmpty() || !s2.isEmpty()) {
            List<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
            while (!s1.isEmpty()) {
                c = s1.pop();
                tmp.add(c.val);
                if (c.left != null)
                    s2.push(c.left);
                if (c.right != null)
                    s2.push(c.right);
            }
            ans.add(tmp);
            tmp = new ArrayList<Integer>();
            while (!s2.isEmpty()) {
                c = s2.pop();
                tmp.add(c.val);
                if (c.right != null)
                    s1.push(c.right);
                if (c.left != null)
                    s1.push(c.left);
            }
            if (!tmp.isEmpty())
                ans.add(tmp);
        }
        return ans;
    }
 
    private class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
 
        TreeNode(int x) {
            val = x;
        }
    }
}