力扣刷题二叉树层序遍历相关题目II-编程知识

NO.116 填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个 完美二叉树 ，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

struct Node {int val;Node *left;Node *right;Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，'#' 标志着每一层的结束。

示例 2:

输入：root = []
输出：[]

本题难点在于如何填充每个节点的next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如何获取队列中下一个节点，我们还没有遍历到下一个节点，怎么能获取下一个节点的指针呢？

这里的思路是保存上一个遍历节点的指针，让它的next指针指向当前节点。是不是很巧妙，和我们自然的思路不太一样。

因为我们用到了前节点的变量，而头节点并没有前节点，所以需要单独考虑情况。

完整代码如下

class Solution {
public:Node* connect(Node* root) {queue<Node*> que;if(root != NULL){que.push(root);}while(!que.empty()){// 如何判断每一层的个数//记录队列的大小int size = que.size();//建立当前节点Node* node;Node* prenode;// 遍历队列，放入数组for(int i = 0; i < size; i++ ){//如果遍历到这一层的头节点if(i == 0){node = que.front();prenode = node;}else{//出队列第一个元素放入数组node = que.front();//上一个节点的next指针指向当前节点prenode->next = node;//将前节点更新为当前节点prenode = node;}//将左右节点入队列if(node->left) que.push(node->left);if(node->right) que.push(node->right);//将当前节点弹出que.pop();}//这一层遍历完，将最后一个元素的next设置为nullnode->next = NULL;}return root;}
};

总结与反思

层序遍历最关键的是深刻理解整个for循环是每一层遍历的核心，这样添加代码就会更加自如，知道是在层前还是层中还是层后。

写完代码，可以验证一遍测试用例，发现bug，避免显而易见的错误。

NO.117 填充每个节点的下一个右侧节点指针II

给定一个二叉树：

struct Node {int val;Node *left;Node *right;Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL 。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL 。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,null,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化输出按层序遍历顺序（由 next 指针连接），'#' 表示每层的末尾。

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

这道题目说是二叉树，但116题目说是完整二叉树，其实没有任何差别，一样的代码一样的逻辑一样的味道

完整代码如下

class Solution {
public:Node* connect(Node* root) {queue<Node*> que;if(root != NULL){que.push(root);}while(!que.empty()){// 如何判断每一层的个数//记录队列的大小int size = que.size();//建立当前节点Node* node;Node* prenode;// 遍历队列，放入数组for(int i = 0; i < size; i++ ){//如果遍历到这一层的头节点if(i == 0){node = que.front();prenode = node;}else{//出队列第一个元素放入数组node = que.front();//上一个节点的next指针指向当前节点prenode->next = node;//将前节点更新为当前节点prenode = node;}//将左右节点入队列if(node->left) que.push(node->left);if(node->right) que.push(node->right);//将当前节点弹出que.pop();}//这一层遍历完，将最后一个元素的next设置为nullnode->next = NULL;}return root;}
};

NO.104 二叉树的最大深度

给定一个二叉树 root ，返回其最大深度。

二叉树的 最大深度 是指从根节点到最远叶子节点的最长路径上的节点数。

示例 1：

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

示例 2：

输入：root = [1,null,2]
输出：2

完整代码如下

class Solution {
public:int maxDepth(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> que;//记录最大深度int depth = 0;if(root != NULL){que.push(root);}while(!que.empty()){// 如何判断每一层的个数//记录队列的大小int size = que.size();// 遍历队列，放入数组for(int i = 0; i < size; i++ ){TreeNode* node = que.front();//将左右节点入队列if(node->left) que.push(node->left);if(node->right) que.push(node->right);//将当前节点弹出que.pop();} depth++;}//循环结束说明遍历完最后一层，返回深度return depth;}
};

NO.111 二叉树的最小深度

给定一个二叉树，找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明：叶子节点是指没有子节点的节点。

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：2

示例 2：

输入：root = [2,null,3,null,4,null,5,null,6]
输出：5

完整代码如下

class Solution {
public:int minDepth(TreeNode* root) {queue<TreeNode*> que;//记录深度int depth = 0;if(root != NULL){que.push(root);}while(!que.empty()){// 如何判断每一层的个数//记录队列的大小int size = que.size();// 遍历队列，放入数组depth++;for(int i = 0; i < size; i++ ){TreeNode* node = que.front();//一旦找到叶子节点就返回深度if(node->left == NULL && node->right == NULL) return depth;//将左右节点入队列if(node->left) que.push(node->left);if(node->right) que.push(node->right);//将当前节点弹出que.pop();} }return 0;}
};