剑指offer（24）：从上往下打印二叉树

题目描述

从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

分析

该题实际上是对二叉树进行层序遍历（类似于图的广度优先搜索），需要借助队列来实现。队列具有“先入先出”的特性，最先访问的二叉树的节点，应当最先打印出来。java类库中LinkedList实现了Queue队列接口（同时，也实现了Stack栈接口）。

牛客AC代码：

/**
* 从左到右、从上到下打印二叉树 ：层序遍历
*
* key: 利用队列 Queue, LinkedList实现了Queue接口
*
* @param root
* @return
*/
public ArrayList<Integer> PrintFromTopToBottom(TreeNode root) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
if (root == null)
return list;

Queue<TreeNode> q = new LinkedList<TreeNode>();
q.offer(root); // 将root根节点入队
while (!q.isEmpty()) {
// 取出队首节点，遍历，此处为将节点的数值添加到list
TreeNode node = q.poll();
list.add(node.val);

// 将队首节点能到达的子节点依次入队
if (node.left != null)
q.offer(node.left);
if (node.right != null)
q.offer(node.right);
}
return list;
}

问题扩展

广度优先遍历一个有向图和层序遍历一棵树，都需要用到队列Queue。第一步，先把起始节点（对于树来说是root根节点）放入队列中。接下来每一次从队列的队首去除一个节点，遍历这个节点之后把从它能到达的节点（对于树来说是子节点，如果是二叉树，则是左右子节点）依次放入队列。重复这个遍历过程，知道队列中的所有节点全部被遍历为止。

参考

1. 何海涛，剑指offer名企面试官精讲典型编程题（纪念版），电子工业出版社