剑指Offer面试题：21.从上到下打印二叉树

题目：从上往下打印出二叉树的每个结点，同一层的结点按照从左到右的顺序打印。例如输入下图中的二叉树，则依次打印出8、6、10、5、7、9、11。

　　二叉树节点的定义如下，采用C#语言描述：

    public class BinaryTreeNode
    {
        public int Data { get; set; }
        public BinaryTreeNode leftChild { get; set; }
        public BinaryTreeNode rightChild { get; set; }

        public BinaryTreeNode(int data)
        {
            this.Data = data;
        }

        public BinaryTreeNode(int data, BinaryTreeNode left, BinaryTreeNode right)
        {
            this.Data = data;
            this.leftChild = left;
            this.rightChild = right;
        }
    }

二、解题思路

2.1 核心步骤

　　这道题实质是考查树的层次遍历（广度优先遍历）算法：

　　每一次打印一个结点的时候，如果该结点有子结点，则把该结点的子结点放到一个队列的末尾。接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点，重复前面的打印操作，直至队列中所有的结点都被打印出来为止。

扩展：如何广度优先遍历一个有向图？这同样也可以基于队列实现。树是图的一种特殊退化形式，从上到下按层遍历二叉树，从本质上来说就是广度优先遍历二叉树。

2.2 代码实现

    static void PrintFromTopToBottom(BinaryTreeNode root)
    {
        if (root == null)
        {
            return;
        }

        Queue<BinaryTreeNode> queue = new Queue<BinaryTreeNode>();
        queue.Enqueue(root);

        while (queue.Count > 0)
        {
            BinaryTreeNode printNode = queue.Dequeue();
            Console.Write("{0}\t", printNode.Data);

            if (printNode.leftChild != null)
            {
                queue.Enqueue(printNode.leftChild);
            }

            if (printNode.rightChild != null)
            {
                queue.Enqueue(printNode.rightChild);
            }
        }
    }

三、单元测试

　　本次测试封装了几个辅助测试的方法，实现如下：

    static void TestPortal(string testName, BinaryTreeNode root)
    {
        if (!string.IsNullOrEmpty(testName))
        {
            Console.WriteLine("{0} begins:", testName);
        }

        Console.WriteLine("The nodes from top to bottom, from left to right are:");
        PrintFromTopToBottom(root);
        Console.WriteLine("\n");
    }

    static void SetSubTreeNode(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode lChild, BinaryTreeNode rChild)
    {
        if (root == null)
        {
            return;
        }

        root.leftChild = lChild;
        root.rightChild = rChild;
    }

    static void ClearUpTreeNode(BinaryTreeNode root)
    {
        if(root != null)
        {
            BinaryTreeNode left = root.leftChild;
            BinaryTreeNode right = root.rightChild;

            root = null;

            ClearUpTreeNode(left);
            ClearUpTreeNode(right);
        }
    }

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