【LeetCode热题100】队列+宽搜

这篇博客是关于队列+宽搜的几道题，主要包括N叉树的层序遍历、二叉树的锯齿形层序遍历、二叉树最大宽度、在每个数行中找最大值。

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class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) 
    {
        vector<vector<int>> ret;
        if(!root) return ret;
        queue<Node*> q;

        q.push(root);
        while(q.size())
        {
            int num = q.size();  //先求出本层的元素个数
            vector<int> tmp;  //统计本层的节点
            while(num--)
            {
                Node* top = q.front();
                q.pop();
                tmp.push_back(top->val);
                for(auto e : top->children)
                {
                    if(e != nullptr)
                        q.push(e);
                }
            }
            ret.push_back(tmp);
        }
        return ret;
        
    }
};

题目分析：这道题我们需要层序遍历，需要借助一个队列实现，首先将第一层节点放进队列，然后出队列，在出队列后，把它的孩子节点都push到队列中，再依次把这几个孩子节点出队列，每一个节点出队列后，都要马上把它的孩子节点push到队列。为了知道每层有几个节点，在每一层出队列前，需要统计队列里的元素个数。

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class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) 
    {
        vector<vector<int>> ret;
        if(!root) return ret;
        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        int flag = 1;
        while(q.size())
        {
            int sz = q.size();
            vector<int> tmp;
            for(int i = 0 ; i < sz ; i++)
            {
                TreeNode* top = q.front();
                q.pop();
                tmp.push_back(top->val);
                if(top->left) q.push(top->left);
                if(top->right) q.push(top->right);
            }
            if(flag % 2 == 0)
            {
                reverse(tmp.begin(), tmp.end());
            }
            ret.push_back(tmp);
            flag++;
        }
        return ret;
    }
};

题目分析：仍然是使用队列来存放节点，和上一题不同的是，在得到偶数层的队列后，需要将其逆序一下，可以通过创建一个变量来判断奇偶层。

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class Solution {
public:
    int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) 
    {
        vector<pair<TreeNode*,unsigned int>> queue;
        unsigned int ret = 0;
        queue.push_back({root, 1});
        while(queue.size())
        {
            auto& [x1, y1] = queue[0];
            auto& [x2, y2] = queue.back();
            ret = max(ret, y2 - y1 + 1);

            vector<pair<TreeNode*,unsigned int>> tmp;
            for(auto& [x, y] : queue)
            {
                if(x->left) tmp.push_back({x->left, 2*y});
                if(x->right) tmp.push_back({x->right, 2*y + 1}); 
            }
            queue = tmp;
        } 
        return ret;
    }
};

题目分析：这道题我们可以使用数组存储二叉树的方式，给节点编号，数组的类型为pair<TreeNode*,int>，int为这个节点的编号，一层的两端节点编号相减+1就是这层的宽度。

需要注意的是，下标可能溢出，所以不能用int存储节点编号，而是用unsigned int 存储。

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class Solution {
public:
    vector<int> largestValues(TreeNode* root) 
    {
        queue<TreeNode*> q;
        vector<int> ret;
        if(!root) return ret;
        q.push(root);
        // ret.push_back(root->val);
        while(q.size())
        {
            int size = q.size();
            int m = INT_MIN;
            while(size--)
            {
                TreeNode* top = q.front();
                q.pop();
                m = max(m, top->val);
                if(top->left) q.push(top->left);
                if(top->right) q.push(top->right);
            }
            ret.push_back(m);
        }
        return ret;
    }
};

题目分析：很简单，利用层序遍历，统计每一层的最大值。