数据结构-二叉树（重构、遍历）leetcode102、103、105

¶102（层序遍历）

题目：

这里与邓老师讲的唯一不同之处在于需要判断节点是否在某一层，把同属于某一层的节点一起输出。
思路就是在循环里每次不是pop一次，而是每次把当前队列（插入之前）pop空。
代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>>ans;
        if (!root) return ans;
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        while(!q.empty()) {
            int n = q.size();
            vector<int>tmp;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                cout << q.front()->val << " " ;
                tmp.push_back(q.front()->val);
                
                if (q.front()->left)q.push(q.front()->left);
                if (q.front()->right)q.push(q.front()->right);
                q.pop();
            }
            cout << endl;
            ans.push_back(tmp);
        }
        return ans;
    }
};

¶103（层序遍历变形）

题目：

其实跟102一模一样，就是用一个flag判断一下是奇数层还是偶数层，reverse一下就好啦

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>>ans;
        if (!root)return ans;
        queue<TreeNode*>q;
        q.push(root);
        int k = 0;
        while(!q.empty()) {
            int n = q.size();
            vector<int>tmp;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                tmp.push_back(q.front()->val);
                if (q.front()->left)q.push(q.front()->left);
                if (q.front()->right)q.push(q.front()->right);
                q.pop();
            }
            if (k % 2 == 1) {
                reverse(tmp.begin(), tmp.end());
            }
            k++;
            ans.push_back(tmp);
        }
        return ans;
    }
};

¶105（从前序与中序遍历序列构造二叉树）

题目：

这题就是一个递归，关键在找到递归的位置，也就是四个子数组的开始和结束：

¶手动分数组版本

class Solution {
public:
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        int m = preorder.size();
        if(m == 0) return NULL;
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[0]);
        vector<int> preorder_left, inorder_left, preorder_right, inorder_right;
        //在inorder里面寻找根节点，划分左子树和右子树
        int i;
        //构造左子树的中序遍历
        for(i = 0; i < m; i ++){
            if(inorder[i] == preorder[0]) break;
            inorder_left.push_back(inorder[i]);
        }
        //构造右子树的中序遍历
        for(i = i + 1; i < m; i ++){
            inorder_right.push_back(inorder[i]);
        }
        for(int j = 1; j < m; j ++){
            //构造左子树的前序遍历
            if(j <= inorder_left.size())
                preorder_left.push_back(preorder[j]);
            //构造右子树的前序遍历
            else preorder_right.push_back(preorder[j]);
        }
        root->left = buildTree(preorder_left, inorder_left);
        root->right = buildTree(preorder_right, inorder_right);
        return root;
    }
};

¶哈希表版本

class Solution {
private:
    unordered_map<int, int> index;

public:
    TreeNode* myBuildTree(const vector<int>& preorder, const vector<int>& inorder, int preorder_left, int preorder_right, int inorder_left, int inorder_right) {
        if (preorder_left > preorder_right) {
            return nullptr;
        }
        
        // 前序遍历中的第一个节点就是根节点
        int preorder_root = preorder_left;
        // 在中序遍历中定位根节点
        int inorder_root = index[preorder[preorder_root]];
        
        // 先把根节点建立出来
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
        // 得到左子树中的节点数目
        int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
        // 递归地构造左子树，并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素
        root->left = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + 1, preorder_left + size_left_subtree, inorder_left, inorder_root - 1);
        // 递归地构造右子树，并连接到根节点
        // 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素
        root->right = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + size_left_subtree + 1, preorder_right, inorder_root + 1, inorder_right);
        return root;
    }

    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        int n = preorder.size();
        // 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            index[inorder[i]] = i;
        }
        return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);
    }
};