力扣面试150题--二叉树的层平均值

Day 54

题目描述

思路

初次做法（笨） ：使用两个队列，一个队列存放树的节点，一个队列存放对应节点的高度，使用x存放上一个节点，highb存放上一个节点的高度，sum存放当前层的节点值之和，num存放当前层的节点数。

当出现x节点与队列顶部的节点高度不同时，说明遍历到该层的最后一个元素，计算平均值放入结果集res，清空sum和num。

当出现x节点与队列顶部的节点高度相同时。说明是一层的节点，更新sum和num。

以上是判断时做的，以下是判断完做的

将x指向队列顶部元素，highb指向队列顶部元素的高度，弹出两个队列顶部元素，将x的左右子树放入队列，直到队列为空。

java 复制代码

/**
 1. Definition for a binary tree node.
 2. public class TreeNode {
 3.     int val;
 4.     TreeNode left;
 5.     TreeNode right;
 6.     TreeNode() {}
 7.     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 8.     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 9.         this.val = val;
 10.         this.left = left;
 11.         this.right = right;
 12.     }
 13. }
 */
class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double>res=new ArrayList<Double>();
        if(root==null){
            return res;
        }
        Double sum=0.0;
        Double t=0.0;
        Queue<TreeNode>tree=new LinkedList<TreeNode>();
        Queue<Integer>high=new LinkedList<Integer>();
        tree.offer(root);
        high.offer(0);
        int highb=0;
        TreeNode x=root;
        int num=0;
        while(!tree.isEmpty()){
            if(highb==high.peek()){
                sum+=x.val;
                num++;
            }
            else{
                sum+=x.val;
                num++;
                res.add(sum/num);
                num=0;
                sum=0.0;
            }
            x=tree.poll();
            highb=high.poll();
            if(x.left!=null){
                tree.offer(x.left);
                high.offer(highb+1);
            }
            if(x.right!=null){
                tree.offer(x.right);
                high.offer(highb+1);
            }
        }
        sum+=x.val;
        num++;
        res.add(sum/num);
        return res;
    }
}

正确做法：不应该考虑高度的问题，原因在于我们在放入一层的元素后，该层元素的子树是在队列底部的，那么其实我们对于每层元素个数是清楚的，原因如下：

我们清楚第0层只有根节点一个元素，将它的左右子树（非空的）放入队列后，再取出队列顶部元素，队列中剩下的都是第1层的元素，此时用一个参数记录即可。
同理，我们第一层知道了元素个数，并且记录后，再将这一层的节点的子树放入队列，将这两个节点弹出，剩下的就是下一层的节点个数。
因此有以下做法。

java 复制代码

// 思路：使用BFS
// 使用BFS，将每一层的数字加起来，然后求平均值
// 总结：时间复杂度O（N）  空间复杂度O（N）
class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        //用于BFS的队列
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);

        //用于保存结果的数组
        List<Double> result = new ArrayList<>();

        double tempSum;//临时变量，记录每层节点相加的总和
        int tempCount;//临时变量，记录每层节点的个数
        TreeNode tempNode;//临时变量，方便BFS操作
        while (!queue.isEmpty()){
            //循环遍历每一层
            tempSum = 0.0;
            tempCount = queue.size();//记录当前层的元素个数
            for (int i = 0; i < tempCount; i++) {
                tempNode = queue.poll();
                if (tempNode.left != null) queue.offer(tempNode.left);
                if (tempNode.right != null) queue.offer(tempNode.right);

                tempSum += tempNode.val;//将每一层的节点值相加
            }
            result.add(tempSum / tempCount);//计算平均值，并加入结果集合中
        }

        //返回结果集合
        return result;
    }
}