剑指Offer（二十二）：从上往下打印二叉树

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摘要

从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

一、前言

本系列文章为《剑指Offer》刷题笔记。

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二、题目

从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

1、思路

举例说明：

如上图所示，因为按层打印的顺序决定应该先打印根结点，所以我们从树的根结点开始分析。为了接下来能够打印值为8的结点的两个子结点，我们应该在遍历该结点时把值为6和10的两个结点保存到一个容器里，现在容器内就有两个结点了。按照从左到右打印的要求，我们先取出为6的结点。打印出值6之后把它的值分别为5和7的两个结点放入数据容器。此时数据容器中有三个结点，值分别为10、5和7。接下来我们从数据容器中取出值为10的结点。注意到值为10的结点比值为5、7的结点先放入容器，此时又比这两个结点先取出，这就是我们通常说的先入先出，因此不难看出这个数据容器应该是一个队列。由于值为5、7、9、11的结点都没有子结点，因此只要依次打印即可。

整个打印过程如下图所示：

通过上面具体例子的分析，我们可以找到从上到下打印二叉树的规律：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打印出来为止。

2、代码

C++：

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/*
struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
    TreeNode(int x) :
            val(x), left(NULL), right(NULL) {
    }
};*/
class Solution {
public:
    vector<int> PrintFromTopToBottom(TreeNode* root) {
        TreeNode* fr;
        if(root == NULL){
            return result;
        }
        que.push(root);
        while(!que.empty()){
            fr = que.front();
            result.push_back(fr->val);
            if(fr->left != NULL){
                que.push(fr->left);
            }
            if(fr->right != NULL){
                que.push(fr->right);
            }
            que.pop();
        }
        return result;
    }
private:
    vector<int> result;
    queue<TreeNode*> que;
};

Python2.7：

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# -*- coding:utf-8 -*-
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None
class Solution:
    # 返回从上到下每个节点值列表，例：[1,2,3]
    def PrintFromTopToBottom(self, root):
        # write code here
        if not root:
            return []
        result = []
        tmp = [root]
        while len(tmp):
            cur = tmp.pop(0)
            result.append(cur.val)
            if cur.left:
                tmp.append(cur.left)
            if cur.right:
                tmp.append(cur.right)
        return result

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