将链接二叉树转换为基于数组的二叉树 [关闭]

Question

如何将最初作为链接结构实现的二叉树转换为基于数组的结构？

如果二叉树是这样的完全二叉树，那就没有问题了：

      5
     / \
    /   \
   /     \ 
  3       7
 / \     / \
1   4   6   9

因为我可以使用广度优先遍历在数组中连续添加其节点。

但如果它是这样的不完整树怎么办：

      5
     / \
    /   \
   /     \ 
  3       7
   \     / \
    4   6   9

      5
       \
        \
         \ 
          7
         / \
        6   9

       5
      / \
     /   \
    /     \ 
   3       7
    \  
     4

有些节点没有任何子节点，或者它的子节点数不完全是 2。如何将其转换为数组？

如何以这种方式将不完整的二叉树示例添加到数组中：

1st: 5 3 7 null 4 6 9
2nd: 5 null 7 null null 6 9
3rd: 5 3 7 null 4 null null

Answer 1

为此，我们可以使用二叉树的级别顺序遍历并进行一些修改。

通常在级别顺序遍历中，我们只添加那些不为空的树节点，以避免无限循环。但是在这种情况下，因为您要打印所有级别的元素，直到一个级别甚至不包含单个非空节点。

为了实现这一点，我们可以维护一个count 变量来跟踪队列中存在多少非空节点，并且当从队列中弹出非空节点时，count 会递减。同样在队列我们必须添加左右节点，无论父节点是空还是非空。

如果弹出的父节点为null，则通过将其左右子节点添加为队列中的null（如果部分）单独处理它，否则如果父节点不为null，则减少计数并添加其左右子节点，同时增加@ 987654323@ 基于左右节点的非空节点数。（其他部分）

此外，除了count，我们还必须维护特定级别的节点数。我们使用它是因为如果特定级别的计数变为 0，那么我们必须打印该级别的所有剩余节点（它们为空）。因此，我们需要知道在该级别上仍然可以存在多少节点。

这可以从您的示例 3 中解释。在第 3 级（如果根级别在第 1 级），当我们到达值为 4 的节点时，我们的计数将变为 0，我们将退出循环打印该级别的剩余节点值（null，null）。为了跟踪每个级别存在多少节点，我们使用变量levelnode 和currlevelnode。

这是相同的工作示例：

    private static List<String> levelorderTraversal(Node root) {
            Queue<Node> queue = new LinkedList<Node>();
            queue.add(root);
            Node node;
            int count=1;
            int levelnode=1, currlevelnode=0;
            List<String> result = new ArrayList<String>();
            while(count>0) {  //count represents number of non null nodes in queue
                node = queue.poll();
                if(levelnode == 0) { //if we have reached to next level
                   levelnode=currlevelnode;
                   currlevelnode = 0;
                }
                if(node==null) { //if parent node is null
                    result.add(null);
                    queue.add(null); //add its left child as null
                    queue.add(null); //add its right child as null
                } else {
                    count--;  //since we have popped out non null node decrement count
                    result.add(Integer.toString(node.val));
                    if(node.left != null) { //increment count if any of the left / right child is non null
                        count++;
                    }
                    if(node.right != null) { 
                        count++;
                    }
                    queue.add(node.left); //add left child of parent node
                    queue.add(node.right); // add right child of parent node
                }
                currlevelnode+=2;
                levelnode--;
            }
            while(levelnode>0) { //if at last level still nodes are left to be added
               result.add(null);
               levelnode--;
            }
            return result;
   }