算法

(BFS) $O(n)$

层次遍历，可以运用 BFS 的思想实现从上往下的逐层遍历。从头结点开始逐层遍历，开辟一个新队列，让头结点入队并计算此时的长度，每次都将当前层的子节点全部压入队列，然后对下一层的节点进行遍历，再将下一层的子节点压入队列，不断循环，一直遍历到底层，判断的终止条件就是队列不为空。

• 循环里面，队列头出队，判断其是否有左右子结点，如果有，则将此点的子节点入队，但此时还不需要更新队列的长度，当前队列的长度是每层的长度。当这层的长度减为0时，就说明这层的遍历结束，开始更新长度为下一层的长度
• 出队的元素的值按照一层层压入结果数组
• 因为题目锯齿形遍历
• 我们用一个isforward标记当前方向，每遍历完一层，如果是反向的，则将这层的节点数组倒序，然后将这层的集合压入结果

C++ 代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> ans;
        if (root == NULL) {
            return ans;
        }
        queue<TreeNode*> q;
        //正反向标志
        bool isForward = true;
        q.push(root);
        while (!q.empty()) {
            int len = q.size();
            vector<int> tmplist;
            for (int i = 0;i < len;i++) {
                TreeNode *treeNode = q.front();
                q.pop();
                tmplist.push_back(treeNode -> val);
                if (treeNode -> left != NULL) {
                    q.push(treeNode -> left);
                }
                if (treeNode -> right != NULL) {
                    q.push(treeNode -> right);
                }
            }
            //根据标志来确认当前层遍历的方向
            if (!isForward) {
                reverse(tmplist.begin(),tmplist.end());//翻转
            }
            ans.push_back(tmplist);
            //方向反转
            isForward=!isForward;
        }
        return ans;
    }
};

Java 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<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList();
        if (root == null) return res;

        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList();
        queue.add(root);
        boolean isRev = false;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            List<Integer> level = new ArrayList();
            for (int i = 0; i < size; ++i) {
                TreeNode cur = queue.remove();
                level.add(cur.val);
                if (cur.left != null) queue.add(cur.left);
                if (cur.right != null) queue.add(cur.right);
            }
            if (isRev) Collections.reverse(level);
            isRev = !isRev;
            res.add(new ArrayList(level));
        }

        return res;
    }
}