【LeetCode - 545】二叉树的边界_545. 二叉树的边界

1、题目描述

2、解题思路

  把任务拆解：寻找上边界、寻找左边界、寻找下边界、寻找右边界。

  定义一个 list 存储结果。

  1、寻找上边界

  根节点就是上边界，值存入 list 中。

  2、寻找左边界

  如果 root 有左子树，就存在左边界：

  1、从 root.left 开始，一直往下遍历左子树；

  2、当走到某一个 node 发现没有左子树，但是有右子树，那么就用 node.right 继续往下遍历；

  3、当遇到 node 没有左右子结点，说明已经到下边界了，这个 node 不加入到左边界中。

  把遍历到的每一个节点的值依次加入到 list 中。

  如果 root 没有左子树，则没有左边界，进入下一步寻找下边界。

  3、寻找下边界

  下边界即 root 的所有叶子节点，把叶子节点全部加入到 list 中。

  4、寻找右边界

  右边界的和左边界的操作一样，只不过把左和右进行互换，把值存入到 stack 中，最后 stack 倒出来实现逆序，加入到总 list 中。

3、解题代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> boundaryOfBinaryTree(TreeNode root) {
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) return res;
        if (!isLeaf(root)) res.add(root.val);   // 根节点就是上边界
        TreeNode t = root.left;
        // 如果有左子树，那么就存在左边界，否则没有左边界
        while (t != null) {
            // 不是叶子节点，即为左边界
            if (!isLeaf(t)) res.add(t.val);
            if (t.left != null) {
                t = t.left;
            } else { // 当走到某一层的左边界节点没有左子节点，则拿它的右子节点继续遍历
                t = t.right;
            }
        }
        // 添加下边界
        addLeaves(res, root);
        // 添加右边界，定义一个栈来最后调转顺序
        Stack<Integer> s = new Stack<>();
        t = root.right;
        while (t != null) {
            if (!isLeaf(t)) {
                s.push(t.val);
            }
            if (t.right != null) {
                t = t.right;
            } else {
                t = t.left;
            }
        }
        while (!s.empty()) {
            res.add(s.pop());
        }
        return res;
    }

    public boolean isLeaf(TreeNode t) {
        return t.left == null && t.right == null;
    }

    public void addLeaves(List<Integer> res, TreeNode root) {
        if (isLeaf(root)) {
            res.add(root.val);
        } else {
            // 左子树的叶子节点加入 res
            if (root.left != null) addLeaves(res, root.left);
            // 右子树的叶子节点加入 res
            if (root.right != null) addLeaves(res, root.right);
        }
    }
}
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