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BST中某一层的所有节点(宽度优先搜索)
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发布时间:2019-03-04

本文共 3060 字,大约阅读时间需要 10 分钟。

要实现一个二叉树的每层节点生成链表的算法,可以采用宽度优先搜索(BFS)方法。这种方法通过队列来逐层遍历树的节点,并根据节点所在的层数来构建对应的链表。以下是优化后的详细步骤:

步骤一:初始化队列将根节点加入队列,准备开始广度优先搜索。

步骤二:遍历队列使用一个循环处理队列中的每个节点,直到队列为空。

步骤三:处理当前节点对于每个节点,检查其当前层数是否等于目标层数:

  • 如果等于目标层数,开始构建该层的链表。如果链表为空,创建一个新的链表头并将当前节点作为链表的第一个节点。否则,将当前节点添加到链表的末尾。
  • 如果层数大于目标层数,停止处理,返回当前链表。

步骤四:处理子节点将当前节点的左子节点和右子节点加入队列,同时记录它们的层数(当前层数+1)。

步骤五:返回链表头处理完所有节点后,返回链表的头节点。

优化代码结构

  • 简化节点处理逻辑:将链表的构建逻辑集中在一个循环中,避免重复判断。
  • 使用临时链表:在处理完所有目标层级的节点后,直接返回链表的头。
  • 优化队列处理:提前清空队列以处理当前层级的节点,减少不必要的判断。
  • 示例代码

    import java.util.LinkedList;import java.util.Queue;public class TreeLevel {    public static void main(String[] args) {        // 初始化二叉树        TreeNode root = new TreeNode(1);        TreeNode l = new TreeNode(2);        TreeNode r = new TreeNode(3);        root.left = l;        root.right = r;        l.left = new TreeNode(4);        l.right = new TreeNode(5);        r.left = new TreeNode(6);        r.right = new TreeNode(7);        // 假设我们要获取第3层的节点        int targetDepth = 3;        // 使用广度优先搜索获取指定层级的链表        ListNode head = getTreeLevel(root, targetDepth);        // 输出链表中的节点        if (head != null) {            ListNode p = head;            while (p != null) {                System.out.println(p.getValue());                p = p.getNext();            }        }    }    // 获取指定层级的链表头节点    private static ListNode getTreeLevel(TreeNode root, int targetDepth) {        Queue
    queue = new LinkedList<>(); queue.offer(new NodeAndHeight(root, 1)); // 链表头和当前指针 ListNode head = null; ListNode p = null; while (!queue.isEmpty()) { NodeAndHeight current = queue.poll(); // 如果当前层数等于目标层级,开始构建链表 if (current.level == targetDepth) { if (head == null) { head = new ListNode(current.node.getValue()); p = head; } else { // 创建新的节点并连接到链表末尾 p.next = new ListNode(current.node.getValue()); p = p.next; } } else if (current.level > targetDepth) { // 超过目标层级,停止处理 break; } // 将子节点加入队列,记录下一层的层数 if (current.node.left != null) { queue.offer(new NodeAndHeight(current.node.left, current.level + 1)); } if (current.node.right != null) { queue.offer(new NodeAndHeight(current.node.right, current.level + 1)); } } return head; } // 节点和层数的封装类 private static class NodeAndHeight { private TreeNode node; private int level; NodeAndHeight(TreeNode node, int level) { this.node = node; this.level = level; } } // 芯联表节点类 private static class ListNode { private Object value; private ListNode next; ListNode(Object value) { this.value = value; } }}

    代码解释

  • 节点类:定义了链表节点,包含节点值和下一个节点指针。
  • 封装类:将二叉树节点和其层数封装在一起,便于处理。
  • 主函数:初始化树并调用获取指定层级的函数。
  • 获取层级函数:使用队列进行广度优先搜索,逐层处理节点,构建对应层级的链表。
  • 链表构建:在找到目标层级时,逐个节点构建链表并连接。
  • 通过这种方法,不仅实现了每层节点的链表生成,还优化了代码结构,使其更易读和高效。

    转载地址:http://hawg.baihongyu.com/

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