二叉树的锯齿形层序遍历

题目描述：给定一个二叉树，返回其节点值的锯齿形层序遍历。（即先从左往右，再从右往左进行下一层遍历，以此类推，层与层之间交替进行）。

示例说明请见LeetCode官网。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-zigzag-level-order-traversal/
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解法一：利用队列和栈遍历二叉树

队列的特点是先进先出，栈的特点是后进先出，所以利用队列和栈来遍历二叉树实现锯齿形遍历，具体过程如下：

• 首先，如果root为空，直接返回空的List。
• 如果root不为空，声明一个队列nodes，将root节点加入到队列中，声明一个result，声明一个boolean类型的变量directionFlag，当directionFlag为true时，从左往右往栈中放入节点；当directionFlag为false时，从右往左放入节点，然后遍历nodes中的节点，遍历过程如下：
  • 首先，用count记录当前队列中节点的数量，即为当前层节点的数量，vals记录当前节点的值，声明一个栈temp；
  • 从nodes中按顺序取出count个节点，并且将相应的节点值放入vals中，同时如果当前节点的左右子节点不为空，根据directionFlag判断是按从左到右的顺序还是从右往左的顺序放入temp中。然后将vals加入到结果result中。
  • 将栈temp中的元素全部取出放入nodes。
• 重复遍历nodes中的节点，直到nodes为空。
• 最后返回result即为锯齿形层序遍历的结果。

说明：解决方法类似 LeetCode-102-二叉树的层序遍历。

import java.util.*;

public class LeetCode_103 {
    public static List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> nodes = new LinkedList<>();
        nodes.add(root);
        // 当directionFlag为true时，从左往右放入节点；当directionFlag为false时，从右往左放入节点
        boolean directionFlag = true;
        while (!nodes.isEmpty()) {
            int count = nodes.size();
            List<Integer> vals = new ArrayList<>();
            Stack<TreeNode> temp = new Stack<>();
            while (count > 0) {
                TreeNode curNode = nodes.poll();
                vals.add(curNode.val);
                if (!directionFlag) {
                    if (curNode.right != null) {
                        temp.push(curNode.right);
                    }
                    if (curNode.left != null) {
                        temp.push(curNode.left);
                    }
                } else {
                    if (curNode.left != null) {
                        temp.push(curNode.left);
                    }
                    if (curNode.right != null) {
                        temp.push(curNode.right);
                    }
                }
                count--;
            }
            // 将栈中的节点取出放入队列中
            while (!temp.isEmpty()) {
                nodes.add(temp.pop());
            }
            // 每一层遍历后变更顺序
            directionFlag = !directionFlag;
            result.add(vals);
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TreeNode root = new TreeNode(1);
        root.left = new TreeNode(2);
        root.right = new TreeNode(3);
        root.left.left = new TreeNode(4);
        root.right.right = new TreeNode(5);


        for (List<Integer> integers : zigzagLevelOrder(root)) {
            for (Integer integer : integers) {
                System.out.print(integer + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

【每日寄语】 学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始！