Уровень порядка обхода двоичного дерева

Question

void traverse(Node* root)
{
    queue<Node*> q;

    Node* temp_node= root;

    while(temp_node)
    {
        cout<<temp_node->value<<endl;

        if(temp_node->left)
            q.push(temp_node->left);

        if(temp_node->right)
            q.push(temp_node->right);

        if(!q.empty())
        {
            temp_node = q.front();
            q.pop();
        }
        else
            temp_node = NULL;
   }
 }

Приведенный выше код - мой код прохождения ордера уровня. Этот код прекрасно работает для меня, но мне не нравится то, что я явно инициализирую temp_node = NULL или использую break. Но это не кажется мне хорошим кодом.

Есть ли более аккуратная реализация, чем эта, или как я могу улучшить этот код?

Answer 1

void traverse(Node* root)
{
    queue<Node*> q;

    if (root) {
        q.push(root);
    }
    while (!q.empty())
    {
        const Node * const temp_node = q.front();
        q.pop();
        cout<<temp_node->value<<"\n";

        if (temp_node->left) {
            q.push(temp_node->left);
        }
        if (temp_node->right) {
            q.push(temp_node->right);
        }
    }
}

Там больше нет особого случая.И отступ очищен, чтобы его было легче понять.

В качестве альтернативы:

void traverse(Node* root)
{
    queue<Node*> q;

    if (!root) {
        return;
    }
    for (q.push(root); !q.empty(); q.pop()) {
        const Node * const temp_node = q.front();
        cout<<temp_node->value<<"\n";

        if (temp_node->left) {
            q.push(temp_node->left);
        }
        if (temp_node->right) {
            q.push(temp_node->right);
        }
    }
}

Завершено как for петля.Лично мне нравится дополнительная переменная.Имя переменной является более коротким сокращением, чем постоянное выражение 'q.front () `.

Answer 2

Вы можете попробовать так:

struct Node
{
    char data;
    Node* left;
    Node* right;
};
void LevelOrder(Node* root)
{
    if(root == NULL) return;
    queue<Node*> Q;
    Q.push(root);
    while(!Q.empty())
    {
        Node* current = Q.front();
        cout<< current->data << " ";
        if(current->left != NULL) Q.push(current->left);
        if(current->right != NULL) Q.push(current->right);
        Q.pop();
    }
}

Answer 3

Одна серьезная проблема с вашим существующим кодом - это сбой при вызове его в пустом дереве (root = NULL).

Вам нужно решить, хотите ли вы иметь в очереди указатели NULL илине.

Если не они, вы можете ставить в очередь не NULL значения.

void traverse(Node* root) {
    queue<Node*> q;

    // no tree no level order.
    if(root == NULL) {
        return;
    }

    // push the root to start with as we know it is not NULL.
    q.push(root);

    // loop till there are nodes in the queue.
    while(!q.empty()) {
        // dequeue the front node.
        Node *tmpNode = q.front();
        q.pop();

        // print it..we are sure it is not NULL.
        cout<<tmpNode->value<<" ";

        // enqueue left child if it exists.
        if(tmpNode->left) {
            q.push(tmpNode->left);
        }
        // enqueue right child if it exists.
        if(tmpNode->right) {
            q.push(tmpNode->right);
        }
    }
}

В качестве альтернативы, если вы решите иметь NULL в очереди, вы можете сделать:

void traverse(Node* root) {
    queue<Node*> q;

    // push the root..even if it is NULL.
    q.push(root);

    // loop till the queue is not empty.
    while(!q.empty()) {
        // dequeue the front node.
        Node *tmpNode = q.front();
        q.pop();

        // the dequeued pointer can be NULL or can point to a node.
        // process the node only if it is not NULL.     
        if(tmpNode) {       
            cout<<tmpNode->value<<" ";
            q.push(tmpNode->left);
            q.push(tmpNode->right);
        }
    }   
}

Первый метод предпочтителен, так как большое дерево имеет множество NULL дочерних элементов (дочерних элементов конечных узлов), и нет никакого смысла ставить их в очередь, когда мы позже просто не обрабатываем их.

Answer 4

Я думаю, что приведенные выше фрагменты кода позволяют печатать обход уровня порядка в формате массива.Этот код может помочь написать решение в виде порядка уровней.

vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
    vector<vector<int>> a ; 
    vector<int> b;
    if (root == NULL)   return a;
    std::queue<TreeNode *> q;
    q.push(root);
    int nodeCount ;
    TreeNode* temp;
    while(true){
        nodeCount = q.size();
        if (nodeCount == 0)    break;
        while(!nodeCount){
            temp = q.front();
            b.push_back(temp->val);
            q.pop();
            if(temp->left != NULL)    q.push(temp->left);
            if(temp->right!= NULL)    q.push(temp->right);
            nodeCount-- ;
        }
        a.push_back(b);
        b.resize(0);
    }
    return a;
}

Вывод:

[ [1],
  [2,3],
  [4,5]
]

Answer 5

Попробуйте:

void traverse(Node* root)
{
    queue<Node*> q;
    q.push(root);

    while(!q.empty())
    {
        Node* temp_node = q.front();
        q.pop();
        if (temp_node == NULL)
        {   continue;
        }

        cout << temp_node->value << endl;

        q.push(temp_node->left);
        q.push(temp_node->right);
   }
 }

Answer 6

Мое решение Java с использованием структуры данных очереди и алгоритма BFS:

   void levelOrder(Node root) {
        //LinkedList is class of Queue interface
        Queue<Node> queue=new LinkedList<>(); 
        queue.add(root); 

        //Using BFS algorithm and queue used in BFS solution
        while(!queue.isEmpty()) { 
                Node node=queue.poll(); 
                System.out.print(node.data+" "); 
                if(node.left!=null) 
                queue.add(node.left); 
                if(node.right!=null) 
                queue.add(node.right); 
              }
    }