剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树（java解题）

leetcode《图解数据结构》剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树的解题思路和java代码，并附上java中常用数据结构的功能函数。

目录

1. 题目 2. 解题思路 3. 数据类型功能函数总结 4. java代码

1. 题目

从上到下打印出二叉树的每个节点，同一层的节点按照从左到右的顺序打印。
 
例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

     3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
 

返回：
[3,9,20,15,7]

提示：
节点总数 <= 1000

作者：Krahets
链接： https://leetcode.cn/leetbook/read/illustration-of-algorithm/9ackoe/
来源：力扣（LeetCode）
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2. 解题思路

题目要求打印节点，且是按照每层从左往右的顺序打印，实际上是需要实现层次遍历。
层次遍历需要用到队列这个数据结构，在这里我们使用 LinkedList 数据结构模拟队列。
基本的求解过程即：

创建队列，将根节点放入队列中； 当队列非空时，取出队列的首个节点，将节点值存入结果数组中，同时将该节点的左右子树节点放入队列中；

要注意两点：

结果数组的实现 ：这是一个不定长的int型数组，因此，先使用 ArrayList<Integer> 实现不定长数组，然后将 ArrayList<Integer> 转化为 int[] ，如何转化可参考 此篇博文 插入队列之前，需要先对节点进行非空判断，如果一个空节点插入队列中，会占据一个位置，但是实际上没有数据，导致结果数组中存在异常值，且可能导致队列永远不为空。

3. 数据类型功能函数总结

 //LinkedList
LinkedList<E> listname=new LinkedList<E>();//初始化
LinkedList.add(elment);//在链表尾部添加元素
LinkedList.removeFirst();//取出链表头部元素
LinkedList.size();//获取元素个数
//ArrayList
ArrayList<E> listname=new ArrayList<E>();//初始化
ArrayList.add(elment);//在数组最后插入元素
ArrayList.stream().mapToInt(Integer::valueOf).toArray();//ArrayList<Integer>转为int[]
ArrayList.toArray();//Arraylist转为数组，适用于String--char[]
//int[]
arrayname=new ElementType[size];//创建大小为size的数组，元素类型为ElementType
 

4. java代码

 /**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
 //树节点的遍历问题——层次遍历--队列
class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        ArrayList<Integer> result_list = new ArrayList<Integer>();//结果数组
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();//队列
        if(root!=null){
            queue.add(root);
        }
        while(queue.size()!=0){
            TreeNode temp=queue.removeFirst();
            if(temp.left!=null){
                queue.add(temp.left);
            }
            if(temp.right!=null){
                queue.add(temp.right);
            }
            result_list.add(temp.val);
        }
        return result_list.stream().mapToInt(Integer::valueOf).toArray();
    }
}
 

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