《劍指offer》面試題32：從上往下打印二叉樹

題目描述
知識點：二叉樹，層次遍歷

層次遍歷：

二叉樹的層次遍歷，需要藉助隊列，根節點入隊，每打印一個節點，一個節點出隊，並將其左右子樹入隊，直到隊列爲空

# -*- coding:utf-8 -*-
class TreeNode:
    def __init__(self, x):
        self.val = x
        self.left = None
        self.right = None
        
class Solution:
    # 返回從上到下每個節點值列表，例：[1,2,3]
    # 層次遍歷
    def PrintFromTopToBottom(self, root):
        # write code here
        if not root:
            return []
            
        assert isinstance(root, TreeNode)
        
        queue = []
        result = []
        queue.append(root)
        
        while queue:
            current_root = queue.pop(0)
            result.append(current_root.val)
            
            if current_root.left:
                queue.append(current_root.left)
            if current_root.right:
                queue.append(current_root.right)
                
        print(result)

分層輸出：

思路同上，但需兩個變量，
記錄當前層還有幾個節點未打印，每打印一個，值減一
下一層有幾個節點，每入隊一個節點加一

    def PrintFromTopToBottom2(self, root):
        # 分層打印
        if not root:
            return None
            
        assert isinstance(root, TreeNode)
        
        queue = []
        queue.append(root)
        
        n_node = 1      # 第n層還有幾個結點沒打印
        next_n_node = 0     # 下一層結點數量
        
        while queue:
            current_root = queue.pop(0)
            print(current_root.val, end=' ')    # 不換行
            n_node -= 1
            
            if current_root.left:
                next_n_node += 1
                queue.append(current_root.left)
            if current_root.right:
                next_n_node += 1
                queue.append(current_root.right)
                
            if n_node == 0:
                print()     # 一層打印完畢，換行
                n_node = next_n_node
                next_n_node = 0

Z字型打印：

即蛇形打印，經分析，第一層爲根節點，第二層從右向左打印，第三層從左向右打印，由此，藉助兩個棧

• 遍歷奇數行時，子節點自左向右壓入Stack2
• 遍歷偶數行時，子節點自右向左壓入Stack1

同上需要兩個變量記錄

def PrintFromTopToBottom3(self, root):
        # Z字打印
        if not root:
            return None
            
        assert isinstance(root, TreeNode）

        stack1 = []     # 從左向右打印子節點，右節點先入棧，偶數行
        stack2 = []     # 從右向左打印子節點，左節點先入棧，奇數行
        stack2.append(root)
        
        n = 1
        n_node = 1      # 第n層還有幾個結點沒打印
        next_n_node = 0     # 下一層結點數量
        
        while stack1 or stack2:
            if n & 0x1 == 1:        # 奇數層，先左後右
                current_root = stack2.pop()
                if current_root.left:
                    stack1.append(current_root.left)
                    next_n_node += 1
                if current_root.right:
                    stack1.append(current_root.right)
                    next_n_node += 1
                    
            elif n & 0x1 == 0:      # 偶數層，先右後左
                current_root = stack1.pop()
                if current_root.right:
                    stack2.append(current_root.right)
                    next_n_node += 1
                if current_root.left:
                    stack2.append(current_root.left)
                    next_n_node += 1
                    
            print(current_root.val, end=' ')
            n_node -= 1
            
            if n_node == 0:
                print()
                n_node = next_n_node
                next_n_node = 0
                n += 1      # 下一層