算法进阶——按之字形顺序打印二叉树

题目

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给定一个二叉树，返回该二叉树的之字形层序遍历，（第一层从左向右，下一层从右向左，一直这样交替）。

数据范围：0≤n≤1500,树上每个节点的val满足∣val∣<=1500

要求：空间复杂度：O(n)，时间复杂度：O(n)

例如：
给定的二叉树是{1,2,3,#,#,4,5}

该二叉树之字形层序遍历的结果是
[
[1],
[3,2],
[4,5]
]

示例1

输入：
{1,2,3,#,#,4,5}
返回值：
[[1],[3,2],[4,5]]
说明：
如题面解释，第一层是根节点，从左到右打印结果，第二层从右到左，第三层从左到右。

示例2

输入：
{8,6,10,5,7,9,11}
返回值：
[[8],[10,6],[5,7,9,11]]

示例3

输入：
{1,2,3,4,5}
返回值：
[[1],[3,2],[4,5]]

思路

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用两个辅助栈，通过层序遍历二叉树，需要注意的是因为奇数层要从左往右打印，所以前一个偶数层入栈需要先右后左，偶数层正好相反。

总结规律就是奇数层先左后右入栈，偶数层先右后左入栈。

解答代码

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/**
 * struct TreeNode {
 *  int val;
 *  struct TreeNode *left;
 *  struct TreeNode *right;
 *  TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
#include <stack>
#include <vector>
class Solution {
public:
    /**
     * @param pRoot TreeNode类 
     * @return int整型vector<vector<>>
     */
    vector<vector<int> > Print(TreeNode* pRoot) {
        // write code here
        vector<vector<int> > res{};
        if (pRoot == nullptr) {
            return res;
        }

        stack<TreeNode*> odd_level;// 奇数层，从左往右打印
        stack<TreeNode*> even_level;// 偶数层，从右往左打印
        int cur = 1;// 当前层索引
        odd_level.push(pRoot);

        vector<int> tmp;
        while (!odd_level.empty() || !even_level.empty()) {
            if ((cur&1) == 1) {
                // 奇数层
                auto size = odd_level.size();
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    auto node = odd_level.top();
                    tmp.push_back(node->val);

                    // 先左后右
                    if (node->left != nullptr) {
                        even_level.push(node->left);
                    }
                    if (node->right != nullptr) {
                        even_level.push(node->right);
                    }

                    odd_level.pop();
                }
            } else {
                // 偶数层
                auto size = even_level.size();
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    auto node = even_level.top();
                    tmp.push_back(node->val);

                    // 先右后左
                    if (node->right != nullptr) {
                        odd_level.push(node->right);
                    }
                    if (node->left != nullptr) {
                        odd_level.push(node->left);
                    }

                    even_level.pop();
                }
            }
            ++cur;
            res.push_back(tmp);
            tmp.clear();
        }

        return res;
    }
};