C#刷剑指Offer | 从上到下打印二叉树

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C#刷剑指Offer | 从上到下打印二叉树相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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【C#刷题作者 / Edison Zhou


我们来用之前学到的数据结构知识来刷《剑指Offer》的一些核心题目(精选了其中30+道题目),希望对你有帮助!本文题目为 :从上到下打印二叉树。
1题目介绍

题目:从上往下打印出二叉树的每个结点,同一层的结点按照从左到右的顺序打印。例如输入下图中的二叉树,则依次打印出8、6、10、5、7、9、11。

C#刷剑指Offer | 从上到下打印二叉树

二叉树节点的定义如下,采用C#语言描述:

public class BinaryTreeNode{ public int Data { get; set; } public BinaryTreeNode leftChild { get; set; } public BinaryTreeNode rightChild { get; set; }
public BinaryTreeNode(int data) { this.Data = data; }
public BinaryTreeNode(int data, BinaryTreeNode left, BinaryTreeNode right) { this.Data = data; this.leftChild = left; this.rightChild = right; }}
2解题思路与实现

思路:

这道题实质是考查树的层次遍历(广度优先遍历)算法:

每一次打印一个结点的时候,如果该结点有子结点,则把该结点的子结点放到一个队列的末尾。接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点,重复前面的打印操作,直至队列中所有的结点都被打印出来为止。

扩展:如何广度优先遍历一个有向图?这同样也可以基于队列实现。树是图的一种特殊退化形式,从上到下按层遍历二叉树,从本质上来说就是广度优先遍历二叉树。

实现:

static void PrintFromTopToBottom(BinaryTreeNode root){ if (root == null) { return; }
Queue<BinaryTreeNode> queue = new Queue<BinaryTreeNode>(); queue.Enqueue(root);
while (queue.Count > 0) { BinaryTreeNode printNode = queue.Dequeue(); Console.Write("{0} ", printNode.Data);
if (printNode.leftChild != null) { queue.Enqueue(printNode.leftChild); }
if (printNode.rightChild != null) { queue.Enqueue(printNode.rightChild); } }}
3单元测试

准备工作

为了方便地进行单元测试代码编写,这里封装了几个公用方法:

static void TestPortal(string testName, BinaryTreeNode root){ if (!string.IsNullOrEmpty(testName)) { Console.WriteLine("{0} begins:", testName); }
Console.WriteLine("The nodes from top to bottom, from left to right are:"); PrintFromTopToBottom(root); Console.WriteLine(" ");}
static void SetSubTreeNode(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode lChild, BinaryTreeNode rChild){ if (root == null) { return; }
root.leftChild = lChild; root.rightChild = rChild;}
static void ClearUpTreeNode(BinaryTreeNode root){ if(root != null) { BinaryTreeNode left = root.leftChild; BinaryTreeNode right = root.rightChild;
root = null;
ClearUpTreeNode(left); ClearUpTreeNode(right); }}

单元测试用例:

// 10// / // 6 14// / /// 4 8 12 16static void Test1(){ BinaryTreeNode node10 = new BinaryTreeNode(10); BinaryTreeNode node6 = new BinaryTreeNode(6); BinaryTreeNode node14 = new BinaryTreeNode(14); BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4); BinaryTreeNode node8 = new BinaryTreeNode(8); BinaryTreeNode node12 = new BinaryTreeNode(12); BinaryTreeNode node16 = new BinaryTreeNode(16);
SetSubTreeNode(node10, node6, node14); SetSubTreeNode(node6, node4, node8); SetSubTreeNode(node14, node12, node16);
TestPortal("Test1", node10);
ClearUpTreeNode(node10);}
// 5// /// 4// /// 3// /// 2// /// 1static void Test2(){ BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(5); BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4); BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(3); BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(2); BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);
node5.leftChild = node4; node4.leftChild = node3; node3.leftChild = node2; node2.leftChild = node1;
TestPortal("Test2", node5);
ClearUpTreeNode(node5);}
// 1// // 2// // 3// // 4// // 5static void Test3(){ BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(5); BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4); BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(3); BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(2); BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);
node1.rightChild = node2; node2.rightChild = node3; node3.rightChild = node4; node4.rightChild = node5;
TestPortal("Test3", node1);
ClearUpTreeNode(node5);}
// 树中只有1个结点static void Test4(){ BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);
TestPortal("Test4", node1);
ClearUpTreeNode(node1);}
// 树中木有结点static void Test5(){ TestPortal("Test5", null);}

测试结果:

测试的结果情况如下图:

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Ref参考资料
何海涛,《剑指Offer》
后台回复: offer,即可获得pdf下载链接哟!


End



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