GuilinDev

Lc0655

05 August 2008

655. Print Binary Tree

在一个 m*n 的二维字符串数组中输出二叉树,并遵守以下规则:

  1. 行数 m 应当等于给定二叉树的高度。

  2. 列数 n 应当总是奇数。

  3. 根节点的值(以字符串格式给出)应当放在可放置的第一行正中间。根节点所在的行与列会将剩余空间划分为两部分(左下部分和右下部分)。你应该将左子树输出在左下部分,右子树输出在右下部分。左下和右下部分应当有相同的大小。即使一个子树为空而另一个非空,你不需要为空的子树输出任何东西,但仍需要为另一个子树留出足够的空间。然而,如果两个子树都为空则不需要为它们留出任何空间。

  4. 每个未使用的空间应包含一个空的字符串”“。

  5. 使用相同的规则输出子树。

解法

  1. 如果到达树的末尾,即 root = null,直接返回。

  2. 确定当前节点所在的列 j=(l+r)/2j=(l+r)/2。将当前节点输出到数组 resres 的第 ii 行第 jj 列,即 res[i][j]res[i][j]。

  3. 递归调用 fill(res, root.left, i + 1, l, (l + r) / 2),输出 rootroot 的左子树。

  4. 递归调用 fill(res, root.right, i + 1, (l + r + 1) / 2, r),输出 rootroot 的右子树。

时间复杂度:O(h*2^h),其中 h 是树的高度,填充长度为 h×(2 h−1) 的数组 resres。

空间复杂度:O(h*2^h),数组 resres 的长度为 h * (2^h-1)。

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public class Solution {
    public List<List<String>> printTree(TreeNode root) {
        int height = getHeight(root);
        String[][] res = new String[height][(1 << height) - 1];
        for (String[] arr : res)
            Arrays.fill(arr, "");
        List<List<String>> ans = new ArrayList<>();
        fill(res, root, 0, 0, res[0].length);
        for (String[] arr : res)
            ans.add(Arrays.asList(arr));
        return ans;
    }

    public void fill(String[][] res, TreeNode root, int i, int l, int r) {
        if (root == null)
            return;
        res[i][(l + r) / 2] = "" + root.val;
        fill(res, root.left, i + 1, l, (l + r) / 2);
        fill(res, root.right, i + 1, (l + r + 1) / 2, r);
    }

    public int getHeight(TreeNode root) {
        if (root == null)
            return 0;
        return 1 + Math.max(getHeight(root.left), getHeight(root.right));
    }
}

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public class Solution
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    class Params {
        Params(TreeNode n, int ii, int ll, int rr) {
            root = n;
            i = ii;
            l = ll;
            r = rr;
        }
        TreeNode root;
        int i, l, r;
    }
    public List < List < String >> printTree(TreeNode root) {
        int height = getHeight(root);
        System.out.println(height);
        String[][] res = new String[height][(1 << height) - 1];
        for (String[] arr: res)
            Arrays.fill(arr, "");
        List < List < String >> ans = new ArrayList < > ();
        fill(res, root, 0, 0, res[0].length);
        for (String[] arr: res)
            ans.add(Arrays.asList(arr));
        return ans;
    }
    public void fill(String[][] res, TreeNode root, int i, int l, int r) {
        Queue < Params > queue = new LinkedList();
        queue.add(new Params(root, 0, 0, res[0].length));
        while (!queue.isEmpty()) {
            Params p = queue.remove();
            res[p.i][(p.l + p.r) / 2] = "" + p.root.val;
            if (p.root.left != null)
                queue.add(new Params(p.root.left, p.i + 1, p.l, (p.l + p.r) / 2));
            if (p.root.right != null)
                queue.add(new Params(p.root.right, p.i + 1, (p.l + p.r + 1) / 2, p.r));
        }
    }
    public int getHeight(TreeNode root) {
        Queue < TreeNode > queue = new LinkedList();
        queue.add(root);
        int height = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            height++;
            Queue < TreeNode > temp = new LinkedList();
            while (!queue.isEmpty()) {
                TreeNode node = queue.remove();
                if (node.left != null)
                    temp.add(node.left);
                if (node.right != null)
                    temp.add(node.right);
            }
            queue = temp;
        }
        return height;
    }
}