剑指 Offer 32 - 从上到下打印二叉树 III：遍历之美的层序印迹

2023-12-30 20:03:19

算法解析：逐层递进，左右交替

从上到下打印二叉树 III 的算法思想并不复杂，其核心在于分层遍历二叉树，并交替改变每一层的打印方向。具体步骤如下：

初始化：
- 创建一个队列 queue 来存储要打印的节点。
- 创建一个布尔变量 direction 来指示当前层的打印方向，初始值为 true（从左到右）。
层序遍历：
- 将二叉树的根节点入队。
- 循环遍历队列，直到队列为空。
- 在每次循环中：
  - 从队列中取出所有节点并按当前层的打印方向打印它们的val值。
  - 将这些节点的子节点入队，注意左右子节点的入队顺序。
  - 切换 direction 的值，以改变下一层的打印方向。
打印完成：
- 循环结束时，所有节点都已打印完毕。

代码实现：清晰简洁，层层递进

def level_order_III(root):
  if not root:
    return []

  # 初始化队列和打印方向
  queue = [root]
  direction = True

  # 层序遍历二叉树
  result = []
  while queue:
    level_values = []

    # 按照当前层的打印方向打印节点值
    if direction:
      for node in queue:
        level_values.append(node.val)
    else:
      for node in reversed(queue):
        level_values.append(node.val)

    # 将下一层的节点入队
    next_level_nodes = []
    for node in queue:
      if node.left:
        next_level_nodes.append(node.left)
      if node.right:
        next_level_nodes.append(node.right)

    # 切换打印方向
    direction = not direction

    # 将当前层的节点值添加到结果列表
    result.append(level_values)

    # 更新队列
    queue = next_level_nodes

  return result

示例输入与输出：

# 示例二叉树
        1
       / \
      2   3
     / \ / \
    4   5 6   7

# 调用函数打印二叉树
result = level_order_III(root)

# 打印结果
for level in result:
  print(level)