二叉树的垂序遍历

2021-04-16

987. 二叉树的垂序遍历

难度困难98

给你二叉树的根结点 root ，请你设计算法计算二叉树的 垂序遍历 序列。

对位于 (row, col) 的每个结点而言，其左右子结点分别位于 (row + 1, col - 1) 和 (row + 1, col + 1) 。树的根结点位于 (0, 0) 。

二叉树的 垂序遍历 从最左边的列开始直到最右边的列结束，按列索引每一列上的所有结点，形成一个按出现位置从上到下排序的有序列表。如果同行同列上有多个结点，则按结点的值从小到大进行排序。

返回二叉树的 垂序遍历 序列。

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[9],[3,15],[20],[7]]
解释：
列 -1 ：只有结点 9 在此列中。
列  0 ：只有结点 3 和 15 在此列中，按从上到下顺序。
列  1 ：只有结点 20 在此列中。
列  2 ：只有结点 7 在此列中。

示例 2：

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[[4],[2],[1,5,6],[3],[7]]
解释：
列 -2 ：只有结点 4 在此列中。
列 -1 ：只有结点 2 在此列中。
列  0 ：结点 1 、5 和 6 都在此列中。
          1 在上面，所以它出现在前面。
          5 和 6 位置都是 (2, 0) ，所以按值从小到大排序，5 在 6 的前面。
列  1 ：只有结点 3 在此列中。
列  2 ：只有结点 7 在此列中。

示例 3：

输入：root = [1,2,3,4,6,5,7]
输出：[[4],[2],[1,5,6],[3],[7]]
解释：
这个示例实际上与示例 2 完全相同，只是结点 5 和 6 在树中的位置发生了交换。
因为 5 和 6 的位置仍然相同，所以答案保持不变，仍然按值从小到大排序。

提示：

树中结点数目总数在范围 [1, 1000] 内
0 <= Node.val <= 1000

通过次数6,913

提交次数16,092

深度优先遍历+后处理

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> verticalTraversal(TreeNode root) {
        List<List<int []>> list = new ArrayList<>();

        for(int i=0;i<=20;i++){
            list.add(new ArrayList<>());
        }

        dfs(root,0,0,list);
        List<List<Integer>> res= new ArrayList<>();
        int index=0;
        for(index=0;index<=20;index++){
            if(list.get(index).size()!=0){
                break;
            }
        }
        int end = 20;
        for(end =20;end>=0;end--){
            if(list.get(end).size()!=0){
                break;
            }
        }

        for(;index<=end;index++){
            List<int[]> temp = list.get(index);
            Collections.sort(temp,new Comparator<>(){
                @Override
                public int compare(int o1[],int o2[]){
                    if(o1[1]==o2[1]&&o1[2]==o2[2]){
                        return o1[0] - o2[0];
                    }else {
                        return o1[1] - o2[1];
                    }
                }
            });

            List<Integer> t=new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<temp.size();i++){
                t.add(temp.get(i)[0]);
            }
            res.add(t);
        }

        return res;
    }

    public void dfs(TreeNode root,int row,int col,List<List<int[]>> list){
        if(root==null) return;
        //System.out.println(col+10);
        
        list.get(col+10).add(new int[]{root.val,row,col});
        if(root.left!=null){
            dfs(root.left,row+1,col-1,list);
        }
        if(root.right!=null){
            dfs(root.right,row+1,col+1,list);
        }
    }
}

官方题解

class Solution {
    List<Location> locations;
    public List<List<Integer>> verticalTraversal(TreeNode root) {
        // Each location is a node's x position, y position, and value
        locations = new ArrayList();
        dfs(root, 0, 0);
        Collections.sort(locations);

        List<List<Integer>> ans = new ArrayList();
        ans.add(new ArrayList<Integer>());

        int prev = locations.get(0).x;

        for (Location loc: locations) {
            // If the x value changed, it's part of a new report.
            if (loc.x != prev) {
                prev = loc.x;
                ans.add(new ArrayList<Integer>());
            }

            // We always add the node's value to the latest report.
            ans.get(ans.size() - 1).add(loc.val);
        }

        return ans;
    }

    public void dfs(TreeNode node, int x, int y) {
        if (node != null) {
            locations.add(new Location(x, y, node.val));
            dfs(node.left, x-1, y+1);
            dfs(node.right, x+1, y+1);
        }
    }
}

class Location implements Comparable<Location>{
    int x, y, val;
    Location(int x, int y, int val) {
        this.x = x;
        this.y = y;
        this.val = val;
    }

    @Override
    public int compareTo(Location that) {
        if (this.x != that.x)
            return Integer.compare(this.x, that.x);
        else if (this.y != that.y)
            return Integer.compare(this.y, that.y);
        else
            return Integer.compare(this.val, that.val);
    }
}

作者：LeetCode
链接：https://leetcode-cn.com/problems/vertical-order-traversal-of-a-binary-tree/solution/er-cha-shu-de-chui-xu-bian-li-by-leetcode-2/
来源：力扣（LeetCode）
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