C++实现二叉树垂直顺序遍历


假设有一个二叉树,我们需要找到其节点值的垂直顺序遍历。如果两个节点在同一行和同一列,则顺序应从左到右。

因此,如果输入如下所示:

则输出将为 [[9],[3,15],[20],[7]]

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个map m

  • 定义一个函数solve(),它将接收节点node,并初始化x为0,

  • 如果node为空,则:

    • 返回

  • solve(node的左子节点, x - 1)

  • solve(node的右子节点, x + 1)

  • 将node的值插入到m[x]的末尾

  • 在主方法中,执行以下操作:

  • 如果root为空,则:

    • 返回{}

  • 定义一个队列q

  • 将{0, root}插入到q中

  • 将node的值插入到m[0]的末尾

  • 当(q不为空)时,执行:

    • sz := q的大小

    • 当sz不为零时,每次迭代减少sz,执行:

      • curr := q的第一个元素

      • 从q中删除元素

      • node = curr的第二个元素

      • x := curr的第一个元素

      • 如果node的左子节点不为空,则:

        • 将{x - 1, node的左子节点}插入到q中

        • 将node的左子节点的值插入到m[x - 1]的末尾

      • 如果node的右子节点不为空,则:

        • 将{x + 1, node的右子节点}插入到q中

        • 将node的右子节点的值插入到m[x + 1]的末尾

  • 定义一个二维数组ret

  • 对于m的每个键值对'it':

    • 将it的值插入到ret中

  • 返回ret

示例

让我们看一下下面的实现,以便更好地理解:

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<vector<auto< > v){
   cout << "[";
   for(int i = 0; i<v.size(); i++){
      cout << "[";
      for(int j = 0; j <v[i].size(); j++){
         cout << v[i][j] << ", ";
      }
      cout << "],";
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class TreeNode{
public:
   int val;
   TreeNode *left, *right;
   TreeNode(int data){
      val = data;
      left = NULL;
      right = NULL;
   }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
            temp->right = new TreeNode(val);
         else
            temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int< v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
class Solution {
public:
   map<int, vector<int< > m;
   void solve(TreeNode* node, int x = 0){
      if (!node || node->val == 0)
         return;
      solve(node->left, x - 1);
      solve(node->right, x + 1);
      m[x].push_back(node->val);
   }
   static bool cmp(vector<int<& a, vector<int<& b){
      return a[0] != b[0] ? a[0] < b[0] : a[1] < b[1];
   }
   vector<vector<int< > verticalOrder(TreeNode* root){
      if (!root)
         return {};
      queue<pair > q;
      q.push({ 0, root });
      m[0].push_back(root->val);
      while (!q.empty()) {
         int sz = q.size();
         while (sz--) {
            pair<int, TreeNode*> curr = q.front();
            q.pop();
            TreeNode* node = curr.second;
            int x = curr.first;
            if (node->left && node->left->val != 0) {
               q.push({ x - 1, node->left });
               m[x - 1].push_back(node->left->val);
            }
            if (node->right && node->right->val != 0) {
               q.push({ x + 1, node->right });
               m[x + 1].push_back(node->right->val);
            }
         }
      }
      vector<vector<int< > ret;
      map<int, vector<int< >::iterator it = m.begin();
      while (it != m.end()) {
         ret.push_back(it->second);
         it++;
      }
      return ret;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int< v = {3,9,20,NULL,NULL,15,7};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   print_vector(ob.verticalOrder(root));
}

输入

{3,9,20,NULL,NULL,15,7}

输出

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


更新于:2020年11月18日

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