LeetCode算法题-N-ary Tree Level Order Traversal（Java实现）

Posted 2021-02-02 程序员小川

这是悦乐书的第225次更新，第238篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第92题（顺位题号是429）。给定n-ary树，返回其节点值的级别顺序遍历。（即，从左到右，逐级）。例如，给定一个3-ary树：

我们应该返回它的级别顺序遍历：

[[1]，[3,2,4][5,6]]

注意：

• 树的深度最多为1000。

• 节点总数最多为5000。

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

使用广度优先算法（BFS），一级一级，从左往右遍历，对此我们借助队列来实现。

特殊情况：当root为null时，直接返回一个没有任何元素的list。

正常情况：先将root放入队列，然后开始循环，最外层循环，我们新建一个list，存入每一级的元素，第二层循环开始处理队列中上一轮被添加进去的node，依次poll出来，将其val存入外层循环新建的list中，而其另一个属性children，因为是一个以node为元素的数组，所以在此使用for-each循环，将其添加进队列中，在下一轮循环时再从队列中取出。

// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public List<Node> children;

    public Node() {}

    public Node(int _val,List<Node> _children) {
        val = _val;
        children = _children;
    }
}

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return result;
        }
        Queue<Node> queue = new LinkedList<Node>();
        queue.offer(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            List<Integer> current = new ArrayList<>();
            int length = queue.size();
            for (int i=0; i<length; i++) {
                Node curr = queue.poll();
                current.add(curr.val);
                for (Node n : curr.children) {
                    queue.offer(n);
                }
            }
            result.add(current);
        }
        return result;
    }
}

03 第二种解法

使用深度优先算法（DFS），此方法就需要使用递归来操作了。

在树的每一级，都可以看做是当前问题的子问题，因此我们将数组、根节点、层级这三个要素作为递归的条件。在递归方法中，如果当前节点为null，直接return；如果当前result的大小和层级相等，就往result新加一个list，然后从result中取出当前层级对应的数组，先将当前节点值添加进去，然后for-each遍历其children，每一个children都符合当前问题的描述，在此调用方法自身，但是第三个参数层级需要往上加1，因为进入了当前节点的下一层级。

// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public List<Node> children;

    public Node() {}

    public Node(int _val,List<Node> _children) {
        val = _val;
        children = _children;
    }
}

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        levelOrder(root, result, 0);
        return result;
    }

    public void levelOrder(Node root, List<List<Integer>> result, int level) {
        if (root == null) {
            return ;
        }
        if (result.size() == level) {
            result.add(new ArrayList<>());
        }
        List<Integer> list = result.get(level);
        list.add(root.val);
        for (Node n : root.children) {
            levelOrder(n, result, level+1);
        }
    }
}

04 小结

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