剑指 Offer 32 - III. 从上到下打印二叉树 III

题目

剑指 Offer 32 - III. 从上到下打印二叉树 III
难度：$middle$

请实现一个函数按照之字形顺序打印二叉树，即第一行按照从左到右的顺序打印，第二层按照从右到左的顺序打印，第三行再按照从左到右的顺序打印，其他行以此类推。

例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回其层次遍历结果：

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

提示：

1. 节点总数 <= 1000

算法

(宽度优先搜索)

直接在队列里插入了一个空指针作为标记，每次取到空指针就认为当前层遍历结束。同时添加一个表示层数的变量，判断该层数的节点数值是否需要翻转。

复杂度分析

• 时间复杂度：每个点进队出队各一次，故渐进时间复杂度为$O(n)$。

• 空间复杂度 : 队列中元素的个数不超过 $n$ 个，故渐进空间复杂度为$O(n)$

C++ 代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> res;
        if (!root) return res;

        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        q.push(nullptr);

        vector<int> level;
        int i = 1;
        while (q.size()) {
            auto t = q.front();
            q.pop();

            if (t == nullptr) {
                if (level.empty()) break;
                if (i % 2 == 0) reverse(level.begin(), level.end());
                res.push_back(level); 
                level.clear();
                q.push(nullptr);
                i ++;
                continue;
            }

            level.push_back(t->val);
            if (t->left) q.push(t->left);
            if (t->right) q.push(t->right);
        }

        return res;
    }
};