102、二叉樹的層序遍歷 | 演算法(leetcode,附思維導圖 + 全部解法)300題

碼農三少 發表於 2022-06-04
演算法 LeetCode

零 標題:演算法(leetcode,附思維導圖 + 全部解法)300題之(102)二叉樹的層序遍歷

一 題目描述

題目描述
題目描述

二 解法總覽(思維導圖)

思維導圖

三 全部解法

1 方案1

1)程式碼:

// 方案1 “自己。2個佇列法”。

// 思路:
// 1)邊界:若 root 為假值,則 直接返回 [] 。
// 2)狀態初始化:let resList = [], curLevel = 0, queue_1 = [root], queue_2 = [] 。
// 3)核心:跟2個佇列(queue_1、queue_2)情況,對該二叉樹進行遍歷處理。
// 4)返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 1)邊界:若 root 為假值,則 直接返回 [] 。
    if (!root) {
        return [];
    }

    // 2)狀態初始化:let resList = [], curLevel = 0, queue_1 = [root], queue_2 = [] 。
    let resList = [],
        curLevel = 0,
        queue_1 = [root],
        queue_2 = [];
    
    // 3)核心:跟2個佇列(queue_1、queue_2)情況,對該二叉樹進行遍歷處理。
    while (queue_1.length !== 0) {
        const {val, left, right} = queue_1.shift();
        // 邊界
        if (resList[curLevel] === undefined) {
            resList[curLevel] = [];
        }
        resList[curLevel].push(val);
        
        if (left) {
            queue_2.push(left);
        }
        if (right) {
            queue_2.push(right);
        }

        if (queue_1.length === 0) {
            curLevel++;
            // 注:以下2行 可簡寫成 [queue_1, queue_2] = [queue_2, []] 。
            queue_1 = queue_2;
            queue_2 = [];
        }
    }

    // 4)返回結果 resList 。
    return resList;
}

2 方案2

1)程式碼:

// 解法2 “自己。1個佇列法(本質:方案1的優化版)”。
// 思路:
// 1)邊界:若 root === null ,則 直接返回 [] 。
// 2)狀態初始化:queue = [root], curLevel = 0, resList = [] 。

// 3)核心:若 queue.length !== 0,則 迴圈處理。
// 3.1)核心:處理本次 佇列queue 裡的所有節點
// 並將各節點值放入當前層次的列表中。
// 3.1.1)初始化本層列表。
// 3.1.2)分別根據 左、右子樹 情況,更新 queue 值。
// 3.2)更新層次的值 curLevel++ 。

// 4)返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 1)邊界:若 root === null ,則 直接返回 [] 。
    if (root === null) {
        return [];
    }

    // 2)狀態初始化:queue = [root], curLevel = 0, resList = [] 。
    let queue = [root],
        curLevel = 0,
        resList = [];
    
    // 3)核心:若 queue.length !== 0,則 迴圈處理。
    while (queue.length !== 0) {
        // 3.1)核心:處理本次 佇列queue 裡的所有節點
        // 並將各節點值放入當前層次的列表中。
        const l = queue.length;
        for (let i = 0; i < l; i++) {
            const {val, left, right} = queue.shift();
            // 3.1.1)初始化本層列表。
            if (!resList[curLevel]) {
                resList[curLevel] = [];
            }
            resList[curLevel].push(val);
            // 3.1.2)分別根據 左、右子樹 情況,更新 queue 值。
            if (left !== null) {
                queue.push(left);
            }
            if (right !== null) {
                queue.push(right);
            }
        }

        // 3.2)更新層次的值 curLevel++ 。
        curLevel++;
    }

    // 4)返回結果 resList 。
    return resList;
}

3 方案3

1)程式碼:

// 解法3 “遞迴”。
// 參考:
// 1)https://leetcode.cn/problems/binary-tree-level-order-traversal/solution/dai-ma-jian-ji-yi-chong-huan-bu-cuo-de-j-139f/

// 思路:
// 1)狀態初始化:curLevel = 0, curRoot = root, resList = [] 。
// 2)核心:呼叫遞迴函式。
// 3)返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 遞迴函式
    const dfs = (curLevel = 0, curRoot = null) => {
        // 1)遞迴出口
        if (curRoot === null) {
            return;
        }

        // 2)遞迴主體
        const {val, left, right} = curRoot;

        // 2.1)初始化 本層的列表 。
        if (!resList[curLevel]) {
            resList[curLevel] = [];
        }
        // 2.2)本層的列表塞入 當前的節點值 。
        resList[curLevel].push(val);
        // 2.3)分別遞迴處理 左、右子樹 。
        dfs(curLevel + 1, left);
        dfs(curLevel + 1, right);
    };

    // 1)狀態初始化:curLevel = 0, curRoot = root, resList = [] 。
    let curLevel = 0,
        curRoot = root,
        resList = [];

    // 2)核心:呼叫遞迴函式。
    dfs(curLevel, curRoot);

    // 3)返回結果 resList 。
    return resList;
}

四 資源分享 & 更多

1 歷史文章 - 總覽

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2 博主簡介

碼農三少 ,一個致力於編寫 極簡、但齊全題解(演算法) 的博主。
專注於 一題多解、結構化思維 ,歡迎一起刷穿 LeetCode ~

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