每日一练：LeeCode-107、199、637、429、515、116、117题-层序遍历模版通解【二叉树】

本文是力扣LeeCode-107、199、637、429、515、116、117题的层序遍历模版通解学习与理解过程，本文仅做学习之用，对本题感兴趣的小伙伴可以出门左拐LeeCode。

以下题目都是套用层序遍历的模版解决的:
大家可以去参考我的每日一练：LeeCode-102、二又树的层序遍历【二叉树】，这里面有层序遍历的两套模版

LeeCode-107、⼆叉树的层次遍历 II

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值 自底向上的层序遍历 。（即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历）

示例 1：

在这里插入图片描述

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

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
-1000 <= Node.val <= 1000

代码实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrderBottom(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Stack<List<Integer>> stackList = new Stack<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        TreeNode cur = root;
        if(cur==null) return res;
        queue.add(cur);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            List<Integer> tempList = new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                tempList.add(node.val);
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            stackList.push(tempList);
        }
        while(!stackList.isEmpty()){
            res.add(stackList.pop());
        }
        return res;
    }
}

LeeCode-199、⼆叉树的右视图

给定一个二叉树的 根节点 root，想象自己站在它的右侧，按照从顶部到底部的顺序，返回从右侧所能看到的节点值。

示例 1:
在这里插入图片描述

输入: [1,2,3,null,5,null,4]
输出: [1,3,4]

示例 2:

输入: [1,null,3]
输出: [1,3]

示例 3:

输入: []
输出: []

提示:

二叉树的节点个数的范围是 [0,100]
-100 <= Node.val <= 100

代码实现

class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> resultList = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        TreeNode cur = root;
        if(cur==null)return resultList;
        queue.add(cur);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            List<Integer> tempList = new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                tempList.add(node.val);
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            resultList.add(tempList.get(tempList.size()-1));
        }
        return resultList;
    }
}

LeeCode-637、⼆叉树的层平均值

给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[3.00000,14.50000,11.00000]
解释：第 0 层的平均值为 3,第 1 层的平均值为 14.5,第 2 层的平均值为 11 。
因此返回 [3, 14.5, 11] 。

示例 2:
在这里插入图片描述

输入：root = [3,9,20,15,7]
输出：[3.00000,14.50000,11.00000]

提示：

树中节点数量在 [1, 104] 范围内
-2^31 <= Node.val <= 2^31 - 1

代码实现

class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double> resList = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        TreeNode cur = root;
        if(cur==null)return resList;
        queue.add(cur);        
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            Double sum = 0.0;
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                sum+=node.val;
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            resList.add(sum/size);
        }
        return resList;
    }
}

LeeCode-429、N 叉树的层序遍历

给定一个 N 叉树，返回其节点值的层序遍历。（即从左到右，逐层遍历）。
树的序列化输入是用层序遍历，每组子节点都由 null 值分隔（参见示例）。

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
输出：[[1],[3,2,4],[5,6]]

示例 2：
在这里插入图片描述
输入：root = [1,null,2,3,4,5,null,null,6,7,null,8,null,9,10,null,null,11,null,12,null,13,null,null,14]
输出：[[1],[2,3,4,5],[6,7,8,9,10],[11,12,13],[14]]

提示：

树的高度不会超过 1000
树的节点总数在 [0, 10^4] 之间

代码实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        List<List<Integer>> resList = new ArrayList<>();
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        Node cur = root;
        if(cur==null)return resList;    
        queue.add(cur);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            List<Integer> tempList = new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<size;i++){
                Node node = queue.poll();
                tempList.add(node.val);
                if(node.children.size()!=0){
                    for(int j=0;j<node.children.size();j++){
                        queue.add(node.children.get(j));
                    }
                }
            }
            resList.add(tempList);
        }
        return resList; 
    }
}

LeeCode-515、在每个树行中找最大值

给定一棵二叉树的根节点 root ，请找出该二叉树中每一层的最大值。
示例1：
在这里插入图片描述

输入: root = [1,3,2,5,3,null,9]
输出: [1,3,9]

示例2：

输入: root = [1,2,3]
输出: [1,3]

提示：

二叉树的节点个数的范围是 [0,104]
-2^31 <= Node.val <= 2^31 - 1

代码实现

class Solution {
    public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
        List<Integer> resList = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        TreeNode cur = root;
        if(cur==null)return resList;
        queue.add(cur);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            int max = Integer.MIN_VALUE;
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode node = queue.poll();
                max = max>node.val?max:node.val;
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            resList.add(max);
        }
        return resList;
    }
}

LeeCode-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：
在这里插入图片描述

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：[]

提示：

树中节点的数量在 [0, 2^12 - 1] 范围内
-1000 <= node.val <= 1000

代码实现

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        Node resNode = root;
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        if(resNode==null) return root;
        queue.add(resNode);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            List<Node> tempList = new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<size;i++){
                Node node = queue.poll();
                tempList.add(node);
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            for(int j=0;j<=tempList.size()-1;j++){
                if(j==tempList.size()-1){
                    tempList.get(j).next = null;
                }else{
                    tempList.get(j).next = tempList.get(j+1);
                }
            }
        }
        return root;
    }
}

LeeCode-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：
在这里插入图片描述

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：[]

提示：

树中的节点数在范围 [0, 6000] 内
-100 <= Node.val <= 100

代码实现

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        Node resNode = root;
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        if(resNode==null) return root;
        queue.add(resNode);
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            List<Node> tempList = new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<size;i++){
                Node node = queue.poll();
                tempList.add(node);
                if(node.left!=null)queue.add(node.left);
                if(node.right!=null)queue.add(node.right);
            }
            for(int j=0;j<=tempList.size()-1;j++){
                if(j==tempList.size()-1){
                    tempList.get(j).next = null;
                }else{
                    tempList.get(j).next = tempList.get(j+1);
                }
            }
        }
        return root;        
    }
}