怎样进行从上到下打印python二叉树的分析

题目描述

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。

• 节点总数 <= 1000

题目样例

示例

输入

给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

输出

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

题目思考

1. 如何记录当前层的信息?

解决方案

思路

• 相比昨天那道题, 这里需要把每层节点都单独打印出来, 如果仍使用昨天的方法, 就无法知道每层的边界在哪, 所以需要做出一些改变
• 如果我们能够记录下当前层的节点边界, 然后当前层的子节点都加入队列后, 将队列更新为从下一层节点起点开始, 这样就确保每一层都单独被记下来了
• 这就是今天这道题的思路: 按照每层来循环, 存当前层的节点长度 curlen, 新追加的下层节点起点下标自然就是 curlen, 所以当前层遍历完之后只需要将队列切片成 curlen 及以后的部分即可
• 同样的, 由于是树, 每个节点只需要遍历一次, 所以不需要 visit 集合
• 下面的代码又是个人觉得比较通用的另一个 BFS 模板, 它适用于需要单独处理每一层节点的情况, 供大家参考

复杂度

• 时间复杂度         O(N)
• 每个节点只需要遍历一次
• 空间复杂度         O(N)
• 额外需要一个队列

代码

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        res = []
        if not root:
            return res
        q = [root]
        while q:
            # 当前层长度
            curlen = len(q)
            curlevel = []
            for node in q[:curlen]:
                # 将当前层的节点值依次加入结果中
                curlevel.append(node.val)
                # 只追加非空子节点
                if node.left:
                    q.append(node.left)
                if node.right:
                    q.append(node.right)
            res.append(curlevel)
            # 队列切片, 开始处理下一层
            q = q[curlen:]
        return res