LeetCode算法题(Go语言实现)_39

题目

给定一个二叉树的根节点 root,想象自己站在它的右侧,按照从顶部到底部的顺序,返回从右侧所能看到的节点值。

一、代码实现

go 复制代码
type TreeNode struct {
    Val int
    Left *TreeNode
    Right *TreeNode
}

func rightSideView(root *TreeNode) []int {
    if root == nil {
        return []int{}
    }
    
    var result []int
    queue := []*TreeNode{root}
    
    for len(queue) > 0 {
        levelSize := len(queue)
        for i := 0; i < levelSize; i++ {
            node := queue[0]
            queue = queue[1:]
            
            if i == levelSize-1 {
                result = append(result, node.Val)
            }
            
            if node.Left != nil {
                queue = append(queue, node.Left)
            }
            if node.Right != nil {
                queue = append(queue, node.Right)
            }
        }
    }
    return result
}

二、算法分析

1. 核心思路
  • 层次遍历(BFS):利用队列进行广度优先搜索,记录每层最后一个节点值
  • 右视图特性:每层最右侧节点即为该层可见的节点
2. 关键步骤
  1. 队列初始化:根节点入队
  2. 层级遍历:记录当前层节点数,遍历时保留下一层节点
  3. 右节点捕获:当遍历到当前层最后一个节点时记录值
  4. 子节点入队:按顺序处理左右子节点
3. 复杂度
指标 说明
时间复杂度 O(n) 每个节点遍历一次
空间复杂度 O(n) 队列最大存储空间为最宽层节点数

三、图解示例

四、边界条件与扩展

1. 特殊场景验证
  • 空树:返回空数组
  • 完全左斜树:返回根节点到最底层左节点的路径
  • 单节点树:返回单个元素的数组
2. 多语言实现
python 复制代码
class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

class Solution:
    def rightSideView(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if not root:
            return []
        
        result = []
        queue = [root]
        
        while queue:
            level_size = len(queue)
            for i in range(level_size):
                node = queue.pop(0)
                if i == level_size - 1:
                    result.append(node.val)
                if node.left:
                    queue.append(node.left)
                if node.right:
                    queue.append(node.right)
        return result
java 复制代码
class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

class Solution {
    public List<Integer> rightSideView(TreeNode root) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        if (root == null) return result;
        
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            int levelSize = queue.size();
            for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if (i == levelSize - 1) {
                    result.add(node.val);
                }
                if (node.left != null) queue.offer(node.left);
                if (node.right != null) queue.offer(node.right);
            }
        }
        return result;
    }
}

五、总结与扩展

1. 核心创新点
  • 层级遍历特性:利用BFS天然的分层特性获取右视图
  • 高效判断逻辑:通过层级索引直接定位最右节点
2. 扩展应用
  • 左视图:改为记录每层第一个节点
  • 对角线视图:修改节点入队顺序和记录策略
  • Z型遍历:结合层级奇偶性改变遍历方向
3. 工程优化
  • 双向队列:使用Deque提升出队效率
  • 层级缓存:预先缓存层级大小避免动态计算
  • 内存优化:每层处理完后及时释放引用
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