LeetCode 解题思路 21（Hot 100）

S01d13r2025-03-20 20:08

解题思路：

初始化： 创建一个结果列表和一个队列，将根节点入队。
循环处理： 当队列不为空时，记录当前层节点数 size，依次处理这些节点：

出队当前节点，将其值加入临时列表。
若存在左子节点，入队。
若存在右子节点，入队。

返回结果： 内层循环结束时，将临时列表加入结果列表。外层循环结束时结果列表中存储的即为层序遍历的结果。

Java代码：

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        if (root == null) return result;

        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);

        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                list.add(node.val);

                if (node.left != null) queue.offer(node.left);
                if (node.right != null) queue.offer(node.right);
            }
            result.add(list);
        }
        return result;
    }
}

复杂度分析：

时间复杂度： O(n)，其中 n 是树的节点总数。
空间复杂度： O(n)，队列中最多存储同一层的节点数。

解题思路：

终止条件： 数组为空或长度为0时返回 null。
递归构建：

找到当前数组的中点，作为当前子树的根节点。
递归处理左半部分数组（左子树）。
递归处理右半部分数组（右子树）。

Java代码：

java 复制代码

class Solution {
    public TreeNode sortedArrayToBST(int[] nums) {
        return buildBST(nums, 0, nums.length - 1);
    }

    private TreeNode buildBST(int[] nums, int left, int right) {
        if (left > right) return null;

        int mid = (left + right) / 2;
        TreeNode root = new TreeNode(nums[mid]);

        root.left = buildBST(nums, left, mid - 1);
        root.right = buildBST(nums, mid + 1, right);

        return root;
    }
}

复杂度分析：

时间复杂度： O(n)，每个节点被访问且仅被访问一次。
空间复杂度： O(log n)，递归栈的深度为树的高度，平衡二叉树的高度为 log n。