问题定义
给定一棵二叉树,要求按分层遍历该二叉树,即从上到下按层次访问该二叉树(每一层将单独输出一行),每一层要求访问的顺序为从左到右,并将节点依次编号。下面是一个例子:
输出:
1
2 3
4 5 6
7 8
节点的定义:
structNode {
Node *pLeft;
Node *pRight;
intdata;
};
《编程之美》书上提供了两种解法,可以参考这里。个人觉得编程之美对这个题目的分析不是很让人满意,这题有个简单而又有效的算法,就是图的广度优先搜索,那么我们需要用到一个队列,《编程之美》用到了一个vector,然后再用两个游标,实在是不直观,且浪费存储空间,如果用队列,则空间复杂度可以降低一半O(N/2)。
该题的一个小难点就在于要分层输出,如果不需要分层的话,则一个普通的广度优先模板就可以解决这个问题了,书中最后提到了叶劲峰编写的一个算法,其主要特点是在队列中每一层节点之后插入一个傀儡节点,当我们到达一个傀儡节点时,就知道我们已经遍历了一层,要开始新的一层,这时候需要换行了。
基于独立思考,我想到了一个差不多的方法,可能实现上更简单一点(我相信网络上早已有人想到了,不过我自己想到的,是我自己的收获,特记录之)我们可以在遍历当前层的时候,保存下一层的节点数,只需要每次插入一个节点的时候childSize++即可,这样我们就知道下一层有几个节点了,然后将childSize赋值给parentSize,开始新的一层遍历,从队列中取出parentSize个节点以后,也就知道这一层遍历完了。
由于这是二叉树,所以一开始的时候parentSize = 1, childSize = 0。
核心代码如下:
void PrintNodeByLevel(Node *root)
{
int parentSize = 1, childSize = 0;
Node * temp;
queue<Node *> q;
q.push(root);
do
{
temp = q.front();
cout << temp->data << " ";
q.pop();
if (temp->pLeft != NULL)
{
q.push(temp->pLeft);
childSize ++;
}
if (temp->pRight != NULL)
{
q.push(temp->pRight);
childSize ++;
}
parentSize--;
if (parentSize == 0)
{
parentSize = childSize;
childSize = 0;
cout << endl;
}
} while (!q.empty());
}