力扣算法二叉树篇:层序遍历合集

层序遍历合集

    • 二叉树的层序遍历
    • 二叉树的层序遍历II
    • 二叉树的右视图
    • 二叉树的层平均值
    • 在每个树行中找最大值
    • 填充每个结点的下一个右侧结点 I/II

二叉树的层序遍历

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第1张图片
题解:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        //二叉树的层序遍历
        queue<TreeNode*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<vector<int>> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            //处理该层结点 用size控制当前结点个数
            for(int i = 0;i < size;i++){
                //取得当前队列首结点
                TreeNode*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                //加入结果数组
                vec.push_back(node->val);
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                } 
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
            //将该层结点值 加入结果数组
            result.push_back(vec); 
        }
        return result;
    }
};

二叉树的层序遍历II

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第2张图片
题解:相比上一题 将所求反转即可

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {
          //二叉树的层序遍历
        queue<TreeNode*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<vector<int>> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            //处理该层结点 用size控制当前结点个数
            for(int i = 0;i < size;i++){
                //取得当前队列首结点
                TreeNode*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                //加入结果数组
                vec.push_back(node->val);
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                } 
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
            //将该层结点值 加入结果数组
            result.push_back(vec); 
        }
         reverse(result.begin(),result.end());
        return result;

    }
};

二叉树的右视图

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第3张图片
题解:

class Solution {
public:
    vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {
         //二叉树的层序遍历
        queue<TreeNode*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<int> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            //处理该层结点 用size控制当前结点个数 用数组记录每层结点的最后一个数据
            for(int i = 0;i < size;i++){
                //取得当前队列首结点
                TreeNode*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                if(i==size-1){
                    //加入结果数组
                    result.push_back(node->val);
                }
               
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                } 
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

二叉树的层平均值

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第4张图片
题解:

class Solution {
public:
    vector<double> averageOfLevels(TreeNode* root) {
         //二叉树的层序遍历应用
        queue<TreeNode*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<double> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            //处理该层结点 用size控制当前结点个数 用数组记录每层结点的最后一个数据
            double sum = 0;
            for(int i = 0;i < size;i++){
                //取得当前队列首结点
                TreeNode*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                //累加
                sum+=node->val;
                //求平均值
                if(i == size-1){
                    double average = (double)sum/(double)size;
                    result.push_back(average);
                }
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                } 
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第5张图片
题解:

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    vector children;

    Node() {}

    Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    Node(int _val, vector _children) {
        val = _val;
        children = _children;
    }
};
*/
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) {
        //N叉树的层序遍历
        queue<Node*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<vector<int>> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            //处理该层结点 用size控制当前结点个数
            for(int i = 0;i < size;i++){
                //取得当前队列首结点
                Node*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                //加入结果数组
                vec.push_back(node->val);
                //加入孩子结点
                for(int j = 0;j<node->children.size();j++){
                    que.push(node->children[j]);
                }
            }
            //将该层结点值 加入结果数组
            result.push_back(vec); 
        }
        return result;
    }
};

在每个树行中找最大值

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第6张图片
题解:

class Solution {
public:
    vector<int> largestValues(TreeNode* root) {
        //二叉树的层次遍历应用
        queue<TreeNode*>que;
        if(root!=nullptr){
            //根结点入队
            que.push(root);
        }
        //存放结果的数组
        vector<int> result;
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            //每一层的最大值
            int max = INT_MIN;
            //处理该层结点
            for(int i = 0;i<size;i++){
                TreeNode*node = que.front();
                //出队列
                que.pop();
                if(max<node->val){
                    max = node->val;
                }
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                }
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
            //将该层结点值 加入结果数组
            result.push_back(max);
        }
        return result;
    }
};

填充每个结点的下一个右侧结点 I/II

力扣算法二叉树篇:层序遍历合集_第7张图片
题解:

/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* left;
    Node* right;
    Node* next;
    Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
    Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
    Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
        : val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/
class Solution {
public:
    Node* connect(Node* root) {
        //二叉树层次遍历的应用
        queue<Node*> que;
        if(root!=NULL){
            //头结点入队
            que.push(root);
        }
        //遍历队列
        while(!que.empty()){
            //每一层的结点个数
            int size = que.size();
            //
            vector<int> vec;
            //前一个结点
            Node * nodePre;
            //当前结点
            Node* node;
            for(int i = 0;i<size;i++){
                if(i == 0){
                    //取出每一层的头结点
                    nodePre = que.front();
                    que.pop();
                    node = nodePre;
                }else{
                    node = que.front();
                    que.pop();
                    //本层前一个节点next指向本节点
                    nodePre->next = node;
                    nodePre= nodePre->next;

                }
                //加入左孩子和右孩子
                if(node->left){
                    que.push(node->left);
                }
                if(node->right){
                    que.push(node->right);
                }
            }
            //本层最后一个结点指向NULL
            nodePre->next = NULL;
        }
        return root;
        
    }
};

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