前言

刷题路线来自代码随想录

102.二叉树的层序遍历

层序遍历

题目描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

前提知识

在解决这道题目之前，我们应该先了解什么是层序遍历
层序遍历一个二叉树。就是从左到右一层一层的去遍历二叉树。
队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，我们可以使用队列来实现层序遍历

public void levelOrderTraversal(Node root){
    if(root==null){
        return;
    }
    Queue<Node> queue=new LinkedList<>();
    queue.offer(root);
    while(!queue.isEmpty()){
        Node node=queue.poll();
        System.out.print(node.val+" ");
        if(node.left!=null) {
            queue.offer(node.left);
        }
        if(node.right!=null) {
            queue.offer(node.right);
        }
    }
}

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代码

class Solution {
	public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
		if(root==null) {
			return new ArrayList<List<Integer>>();
		}
		
		List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
		Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
		//将根节点放入队列中，然后不断遍历队列
		queue.add(root);
		while(queue.size()>0) {
			//获取当前队列的长度，这个长度相当于 当前这一层的节点个数
			int size = queue.size();
			ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
			//将队列中的元素都拿出来(也就是获取这一层的节点)，放到临时list中
			//如果节点的左/右子树不为空，也放入队列中
			for(int i=0;i<size;++i) {
				TreeNode t = queue.poll();
				tmp.add(t.val);
				if(t.left!=null) {
					queue.offer(t.left);
				}
				if(t.right!=null) {
					queue.offer(t.right);
				}
			}
			//将临时list加入最终返回结果中
			res.add(tmp);
		}
		return res;
	}
}
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107二叉树的层序遍历II

107.二叉树的层序遍历II

题目描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值 自底向上的层序遍历 。 （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）

提示：

树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

其实这题和上面那一题思路是一样的，只要最后再把集合中的元素反转一下就好了

代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> list=new ArrayList();
         List<List<Integer>> rs=new ArrayList();
        if(root==null){
            return rs;
        }
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
        queue.offer(root);
        while(!queue.isEmpty()){
            //获取当层有多少元素
            int len=queue.size();
            List<Integer> temp=new ArrayList();
            for(int i=0;i<len;i++){
                TreeNode node= queue.poll();
                temp.add(node.val);
                if(node.left!=null){
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right!=null){
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
              list.add(temp);
        }
      
        //反转
      for(int i=list.size()-1;i>=0;i--){
          rs.add(list.get(i));
      }
        return rs;

    }
}
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199.二叉树的右视图

199.二叉树的右视图

题目描述

给定一个二叉树的 根节点 root，想象自己站在它的右侧，按照从顶部到底部的顺序，返回从右侧所能看到的节点值。

思路

层序遍历的时候，判断是否遍历到该层的最后面的元素，如果是，就放进list集合中，随后返回list就可以了。

代码

class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> list=new ArrayList();
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
        if(root==null) return list;
        queue.offer(root);
        /**
        
          我们需要判断是否遍历当前层次的最后一个节点
        
         */
            while(!queue.isEmpty()){
                int len=queue.size();
                for(int i=0;i<len;i++){
                    TreeNode node=queue.poll();
                    if(node.left!=null){
                        queue.offer(node.left);
                    }
                    if(node.right!=null){
                        queue.offer(node.right);
                    }
                    //判断是否遍历到最后一个节点
                    if(i==len-1){
                        list.add(node.val);
                    }
                }
            }
        return list;
        }
    
}
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637.二叉树的层平均值

637.二叉树的层平均值

题目描述

给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。

提示：

树中节点数量在 [1, 104] 范围内
-231 <= Node.val <= 231 - 1

思路

我们只需要在层序遍历的时候，获取当前这层有多少元素，然后对他们的元素值进行相加，然后把平均值添加到list集合中

代码

class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double> list=new ArrayList();
        Queue<TreeNode> queue= new LinkedList();
        if(root==null){
            return list;
        }
        queue.offer(root);
       double sum=0.0;
        while(!queue.isEmpty()){
            //获取这一层有多少元素
            int len=queue.size();
            for(int i=0;i<len;i++){
                TreeNode node=queue.poll();
                sum+=node.val;
                if(node.left!=null){
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right!=null){
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
            list.add( sum/len);
            sum=0;
        }
        return list;

    }
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429.N叉树的层序遍历

题目描述

给定一个 N 叉树，返回其节点值的层序遍历。（即从左到右，逐层遍历）。

树的序列化输入是用层序遍历，每组子节点都由 null 值分隔（参见示例）。

提示：

树的高度不会超过 1000
树的节点总数在 [0, 10^4] 之间

思路

这题其实和二叉树的层序遍历思路一样，区别只是说，对于N叉树，一个节点可能有多个子节点

代码

class Solution {
      public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<List<Integer>>();
        }

        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        Queue<Node> queue = new ArrayDeque<Node>();
        queue.offer(root);

        while (!queue.isEmpty()) {
            int cnt = queue.size();
            List<Integer> level = new ArrayList<Integer>();
            for (int i = 0; i < cnt; ++i) {
                Node cur = queue.poll();
                level.add(cur.val);
                for (Node child : cur.children) {
                    queue.offer(child);
                }
            }
            ans.add(level);
        }

        return ans;
    }
}
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515.在每个树行中找最大值

515.在每个树行中找最大值

题目描述

给定一棵二叉树的根节点 root ，请找出该二叉树中每一层的最大值。

思路

层序遍历，用一个变量temp来记录当层已经遍历的节点的最大值，temp和当前节点的val比较，把二者的较大值赋值给temp

代码

class Solution {
    public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
        if(root==null){
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        List<Integer> list = new ArrayList();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList();
        queue.offer(root);
        while(!queue.isEmpty()){
            int len=queue.size();
            int temp=Integer.MIN_VALUE;
            for(int i=0;i<len;i++){
                TreeNode node= queue.poll();
                temp=Math.max(temp,node.val);
                if(node.left!=null){
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right!=null){
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
            list.add(temp);
        }
            return list;

    }
}
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116.填充每个节点的下一个右侧节点指针

116.填充每个节点的下一个右侧节点指针

题目描述

思路

在层序遍历的时候，我们需要判断一下，我们遍历的这个节点是不是这层的最后一个元素，如果不是最后一个元素，那么就让当前节点的next指向下一个节点

代码

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        if(root==null) return null;
        
        Queue<Node> queue=new LinkedList();
        queue.offer(root);
        while(!queue.isEmpty()){
            int len=queue.size();
            for(int i=0;i<len;i++){
                Node curr= queue.poll();
                //判断同一层是否还有节点
                //如果还有节点，则next指向下一个节点，否则指向空
                if(i!=len-1){
                    //说明还有下一个节点，此时我们通过调用element方法获得对首元素，此时的队首元素就是当前节点的下一个节点
                    curr.next=queue.element();
                }
                //把当前节点的左右孩子加入队列
                if(curr.left!=null){
                    queue.offer(curr.left);
                }   
                if(curr.right!=null){
                    queue.offer(curr.right);
                }             
            }
        }
        return root;
    }
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104.二叉树的最大深度

104.二叉树的最大深度

题目描述

思路

使用迭代法的话，使用层序遍历是最为合适的，因为最大的深度就是二叉树的层数，和层序遍历的方式极其吻合。

在二叉树中，一层一层的来遍历二叉树，记录一下遍历的层数就是二叉树的深度

代码

//非递归
class Solution {
    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if(root==null) return 0;
        int depth=0;
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList();
        queue.offer(root);
        while(!queue.isEmpty()){
            int len=queue.size();
            //只要把当前这一层所有的节点都出队，则depth+1
            for(int i=0;i<len;i++){
                TreeNode node=queue.poll();
                if(node.left!=null){
                    queue.offer(node.left);
                }
                if(node.right!=null){
                    queue.offer(node.right);
                }
            }
            depth++;


        }
        return depth;
    }
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其他人的解法

ACM 选手图解 LeetCode 二叉树的最大深度（递归 + 非递归）| 编程文青李狗蛋

111.二叉树的最小深度

111.二叉树的最小深度

题目描述

给定一个二叉树，找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明：叶子节点是指没有子节点的节点。

思路

用层序遍历的方法遍历整棵树。
当我们找到一个叶子节点时，直接返回这个叶子节点的深度。广度优先搜索的性质保证了最先搜索到的叶子节点的深度一定最小。

代码

class Solution {
    public int minDepth(TreeNode root) {
         if (root == null) {
            return 0;
        }
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        int depth = 0;
        while (!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            depth++;
            TreeNode cur = null;
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                cur = queue.poll();
                //如果当前节点的左右孩子都为空，直接返回最小深度
                if (cur.left == null && cur.right == null){
                    return depth;
                }
                if (cur.left != null) queue.offer(cur.left);
                if (cur.right != null) queue.offer(cur.right);
            }
        }
        return depth;
    }
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其他人的解法

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