《程序员面试金典》--输出二叉树中某一层的所有元素

题目描述:

<span style="font-size:18px;">struct TreeNode {
int val;
struct TreeNode *left;
struct TreeNode *right;
TreeNode(int x) :
val(x), left(NULL), right(NULL) {
}
};
struct ListNode {
int val;
struct ListNode *next;
ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};</span>

对于以上给定的一棵二叉树TreeNode，请设计一个算法，创建含有某一深度上所有结点的链表。给定二叉树的根结点指针TreeNode* root，以及链表上结点的深度，请返回一个链表ListNode，代表该深度上所有结点的值，请按树上从左往右的顺序链接，保证深度不超过树的高度，树上结点的值为非负整数且不超过100000。

题目分析：

<方法1>：层次遍历

这个题目的意思就是输出二叉树的某一层的所有元素，这个首先想到的是层次遍历，层次遍历最简单的方法就是用队列实现，我们传统的层次遍历方法是可以输出所有元素，那么如何区分相邻两层之间的元素呢？

其实我们可以用两个整数变量line1，line2来记录相邻两层的元素个数，其中line1代表出栈那一层留下的元素个数，line2代表下一层进栈元素的个数，每当line1为0的时候，说明上一层已经全部出栈，下一层已经全部入栈，那么层次遍历层数就加一，这个时候将line2的值复制给line1，line2=0，当遍历到第dep层的时候，便把那一层的所有元素输出，停止遍历。

代码实现如下：

class TreeLevel {
public:
ListNode* getTreeLevel(TreeNode* root, int dep) {
// write code here
if(dep<=0||root==NULL)
return NULL;
ListNode* list=new ListNode(-1);
ListNode* listHead=list;
queue<TreeNode*> qu;
qu.push(root);
int lines1=1,lines2=0,num=1;
while(!qu.empty())
{
if(num==dep)
{
for(int i=0;i<lines1;i++)
{
TreeNode* root1=qu.front();
list->next=new ListNode(root1->val);
list=list->next;
qu.pop();
}
return listHead->next;
}
TreeNode* root1=qu.front();
if(root1->left)
{
qu.push(root1->left);
lines2++;
}
if(root1->right)
{
qu.push(root1->right);
lines2++;
}
qu.pop();
if(--lines1==0)
{
lines1=lines2;
lines2=0;
num++;
}
}
return listHead->next;
}

｝

<方法2>：递归遍历

其实也可以用递归遍历实现，刚开始为深度为dep，每往下递归一层，则深度减一（dep=dep-1），当dep==1的时候，便输出那个元素，如果先递归左子树，那么则实现从左到右打印，如果先递归右子树，则实现从右往左打印。

程序代码如下：

class TreeLevel {
public:
ListNode* getTreeLevel(TreeNode* root, int dep) {
// write code here
ListNode* list=new ListNode(-1);
ListNode* listHead=list;
get1(root,list,dep);
return listHead->next;
}
void get1(TreeNode* root,ListNode* &list,int dep)
{
if(dep<=0||root==NULL)
return;
if(dep==1)
{
ListNode* listnext=new ListNode(root->val);
list->next=listnext;
list=list->next;
return ;
}
get1(root->left,list,dep-1);
get1(root->right,list,dep-1);
}
};