LeetCode | 0102. Binary Tree Level Order Traversal二叉樹的層次遍歷【Python】

LeetCode 0102. Binary Tree Level Order Traversal二叉樹的層次遍歷【Medium】【Python】【BFS】

Problem

LeetCode

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

問題

力扣

給定一個二叉樹，返回其按層次遍歷的節點值。 （即逐層地，從左到右訪問所有節點）。

例如:
給定二叉樹: [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回其層次遍歷結果：

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

思路

BFS

解法一：非遞歸

當隊列不爲空：
	當前層打印循環：
		隊首元素出隊，記爲 node
		將 node.val 添加到 temp 尾部
		若左（右）子節點不爲空，則將左（右）子節點加入隊列
	把當前 temp 中的所有元素加入 res

時間複雜度: O(n)，n 爲二叉樹的節點數。
空間複雜度: O(n)，n 爲二叉樹的節點數。

Python3代碼

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        # solution one: 非遞歸
        import collections
        if not root:
            return []
        
        res, q = [], collections.deque()
        q.append(root)
        while q:
            # 輸出是二維數組
            temp = []
            for x in range(len(q)):
                node = q.popleft()
                temp.append(node.val)
                if node.left:
                    q.append(node.left)
                if node.right:
                    q.append(node.right)
            res.append(temp)
        return res

解法二：遞歸

Python3代碼

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        # solution two: 遞歸
        res = []
        
        def helper(root, depth):
            if not root:
                return
            if len(res) == depth:
                res.append([])
            res[depth].append(root.val)
            helper(root.left, depth + 1)
            helper(root.right, depth + 1)
        helper(root , 0)
        return res

GitHub鏈接

Python