Python中链表的二叉树的锯齿形层次遍历操作

2023-04-11 00:00:00 遍历 链表 层次

链表的二叉树锯齿形层次遍历是指先从二叉树的根节点开始，按照从左到右的顺序逐层遍历二叉树，同时在每一层上交错地遍历左右子树。这个操作可以使用Python中的queue（队列）和stack（栈）数据结构来实现。

具体实现步骤如下：
1. 定义一个二叉树节点类，具有值、左右子节点和层数等属性。
2. 构造二叉树，可以使用链表结构，通过递归方法将节点添加到树中。
3. 定义一个函数，利用队列按照层次遍历二叉树，并将每一层的节点存储到list中。
4. 遍历每一层的节点list，对于偶数层使用栈的方法将节点反序输出。
5. 打印输出整个遍历的结果。

下面是代码实现：

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None, level=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
        self.level = level

def createBTree(data, index):
    if index >= len(data):
        return None
    val = data[index]
    if not val:
        return None
    node = TreeNode(val)
    node.left = createBTree(data, index * 2 + 1)
    node.right = createBTree(data, index * 2 + 2)
    return node

def zigzagLevelOrder(root):
    if not root:
        return []
    queue = []
    queue.append(root)
    res = []
    while queue:
        size = len(queue)
        level = []
        for i in range(size):
            node = queue.pop(0)
            level.append(node)
            if node.left:
                queue.append(node.left)
            if node.right:
                queue.append(node.right)
        res.append(level)
    for i in range(1, len(res), 2):
        res[i] = res[i][::-1]
    return res

data = [3, 9, 20, None, None, 15, 7] # 二叉树的数据
root = createBTree(data, 0)
res = zigzagLevelOrder(root)
for i in res:
    for j in i:
        print(j.val, end=' ')
    print()

输出结果为：

3
20 9
15 7

以上代码中的createBTree函数是用来构造二叉树的，输入数据data是一个列表，代表二叉树的每个节点的值，None代表该节点为空。index是当前节点在data列表中的下标，root是构造完成的二叉树的根节点。

zigzagLevelOrder函数是用来执行锯齿形层次遍历操作的，输入参数root代表二叉树的根节点，函数返回值是一个列表，列表中每个元素都是一个列表，存储了每一层的节点。在遍历所有节点后，对于偶数层的节点列表，倒序输出。最后打印输出整个遍历的结果。

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