103.二叉树的锯齿形层序遍历

题目:103.二叉树的锯齿形层序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的锯齿形层序遍历 。（即先从左往右，再从右往左进行下一层遍历，以此类推，层与层之间交替进行）。

• 示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[20,9],[15,7]]

• 示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]]

• 示例 3：

输入：root = []
输出：[]

• 提示：

树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-100 <= Node.val <= 100

思路

1. 广度优先搜索（BFS）：使用 BFS 来进行二叉树的层序遍历，因为我们要按层访问节点，并且控制每层的遍历顺序（从左到右或从右到左）。
2. 锯齿形层序：使用一个布尔标志 leftToRight 来决定当前层的遍历方向。初始时，从左到右遍历。每遍历完一层后，切换遍历方向。
3. 队列的使用：借助队列先进先出的特性，依次从队列中取出节点，并根据当前遍历方向，将节点值插入到当前层的结果列表中。插入位置根据 leftToRight 标志决定：如果是从左到右，则添加到列表尾部；如果是从右到左，则添加到列表头部。
4. 切换层次：当遍历完当前层后，将该层的结果添加到最终结果列表中，然后切换 leftToRight 标志，进入下一层的遍历。

• 时间复杂度:O(n)
• 空间复杂度:O(n)

代码

public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
    List<List<Integer>> result = new LinkedList<>();
    if (root == null) {
        return result;
    }
    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
    queue.offer(root);
    boolean leftToRight = true;
    while (!queue.isEmpty()) {
        int sizeLevel = queue.size();
        LinkedList<Integer> level = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < sizeLevel; i++) {
            TreeNode node = queue.poll();
            // 根据遍历方向添加节点值
            if (leftToRight) {
                // 从左到右，添加到链表尾部
                level.addLast(node.val);
            } else {
                // 从右到左，添加到链表头部
                level.addFirst(node.val);
            }
            if (node.left != null) {
                queue.offer(node.left);
            }
            if (node.right != null) {
                queue.offer(node.right);
            }
        }
        leftToRight = !leftToRight;
        result.add(level);
    }
    return result;
}