103. 二叉树的锯齿形层序遍历

题目描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 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 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[20,9],[15,7]]

示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]

 

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
• -100 <= Node.val <= 100

方法一：BFS

为了实现锯齿形层序遍历，需要在层序遍历的基础上增加一个标志位 left，用于标记当前层的节点值的顺序。如果 left 为 true，则当前层的节点值按照从左到右的顺序存入结果数组 ans 中；如果 left 为 false，则当前层的节点值按照从右到左的顺序存入结果数组 ans 中。

时间复杂度 $O(n)$，空间复杂度 $O(n)$。其中 $n$ 为二叉树的节点数。

Java

class Solution {
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return ans;
        }
        Deque<TreeNode> q = new ArrayDeque<>();
        q.offer(root);
        boolean left = true;
        while (!q.isEmpty()) {
            List<Integer> t = new ArrayList<>();
            for (int n = q.size(); n > 0; --n) {
                TreeNode node = q.poll();
                t.add(node.val);
                if (node.left != null) {
                    q.offer(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    q.offer(node.right);
                }
            }
            if (!left) {
                Collections.reverse(t);
            }
            ans.add(t);
            left = !left;
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> ans;
        if (!root) {
            return ans;
        }
        queue<TreeNode*> q{{root}};
        int left = 1;
        while (!q.empty()) {
            vector<int> t;
            for (int n = q.size(); n; --n) {
                auto node = q.front();
                q.pop();
                t.emplace_back(node->val);
                if (node->left) {
                    q.push(node->left);
                }
                if (node->right) {
                    q.push(node->right);
                }
            }
            if (!left) {
                reverse(t.begin(), t.end());
            }
            ans.emplace_back(t);
            left ^= 1;
        }
        return ans;
    }
};

Python

class Solution:
    def zigzagLevelOrder(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[List[int]]:
        ans = []
        if root is None:
            return ans
        q = deque([root])
        ans = []
        left = 1
        while q:
            t = []
            for _ in range(len(q)):
                node = q.popleft()
                t.append(node.val)
                if node.left:
                    q.append(node.left)
                if node.right:
                    q.append(node.right)
            ans.append(t if left else t[::-1])
            left ^= 1
        return ans

TypeScript

function zigzagLevelOrder(root: TreeNode | null): number[][] {
    const ans: number[][] = [];
    if (!root) {
        return ans;
    }
    const q: TreeNode[] = [root];
    let left: number = 1;
    while (q.length) {
        const t: number[] = [];
        const qq: TreeNode[] = [];
        for (const { val, left, right } of q) {
            t.push(val);
            left && qq.push(left);
            right && qq.push(right);
        }
        ans.push(left ? t : t.reverse());
        q.splice(0, q.length, ...qq);
        left ^= 1;
    }
    return ans;
}