从上往下打印二叉树

题目描述

从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

这道题实质上考察的就是树的遍历算法，只是这种遍历不是我们熟悉的前序、中序或者后序遍历。由于我们不太熟悉这种按层遍历的方法，可能已下载也想不清楚遍历的过程。

因为按层打印的顺序决定应该先打印的根节点，所以我们从树的根节点开始分析。为了接下来能够打印8的结点的两个子节点，我们应该在遍历到该结点时把值为6和10的两个结点保存到一个容器中，现在容器内就有两个结点

了。按照从左到右打印的要求，我们先取出值为6的结点。打印出6后把它的值分别为5和7的两个结点放入数据容器。此时数据容器中有三个结点，值分别为10，5，7.接下来我们从数据容器中取出值为10的结点。注意到值为

10的结点比值为5，7，的结点先放入容器，此时又比这两个结点先取出，这就是我们通常说的先入先出，因此不难看出这个容器应该是一个队列。由于值为5，7，9，11的结点都没有子节点，因此只要依次打印即可。

通过分析具体例子，我们可以找到从上到下打印二叉树的规律：每一次打印一个结点的时候，如果该结点有子节点，把该结点的子节点放到一个队列的尾。接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点，重复前面打印操作，

直到队列中所有的结点都被打印出为止。

 1 import java.util.ArrayList;
 2 import java.util.Queue;
 3 import java.util.LinkedList;
 4 /**
 5 public class TreeNode {
 6     int val = 0;
 7     TreeNode left = null;
 8     TreeNode right = null;
 9 
10     public TreeNode(int val) {
11         this.val = val;
12 
13     }
14 
15 }
16 */
17 public class Solution {
18     public ArrayList<Integer> PrintFromTopToBottom(TreeNode root) {
19         //使用队列的思想进行打印输出
20         ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
21         Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
22         if(root == null) return list;
23         queue.offer(root);
24         
25         while(!queue.isEmpty()){
26             TreeNode node = queue.poll();//移除并返回队列头部的元素
27             System.out.println(node.val);
28             if(node.left != null){
29                 queue.offer(node.left);//向队列添加元素并返回true
30             }
31                if(node.right != null){
32                 queue.offer(node.right);
33             }
34             list.add(node.val);
35         }
36         return list;
37         
38     }
39 }

队列：

Queue接口与List、Set同一级别，都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Queue接口。Queue接口窄化了对LinkedList的方法的访问权限（即在方法中的参数类型如果是Queue时，就完全只能访问Queue接口所定

义的方法了，而不能直接访问 LinkedList的非Queue的方法），以使得只有恰当的方法才可以使用。BlockingQueue 继承了Queue接口。

队列是一种数据结构．它有两个基本操作：在队列尾部加人一个元素，和从队列头部移除一个元素就是说，队列以一种先进先出的方式管理数据，如果你试图向一个已经满了的阻塞队列中添加一个元素或者是从一个空的阻塞

队列中移除一个元索，将导致线程阻塞．在多线程进行合作时，阻塞队列是很有用的工具。工作者线程可以定期地把中间结果存到阻塞队列中而其他工作者线线程把中间结果取出并在将来修改它们。队列会自动平衡负载。如

果第一个线程集运行得比第二个慢，则第二个线程集在等待结果时就会阻塞。如果第一个线程集运行得快，那么它将等待第二个线程集赶上来。下表显示了jdk1.5中的阻塞队列的操作：

add        增加一个元索                     如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
remove   移除并返回队列头部的元素    如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
element  返回队列头部的元素             如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
offer       添加一个元素并返回true       如果队列已满，则返回false
poll         移除并返问队列头部的元素    如果队列为空，则返回null
peek       返回队列头部的元素             如果队列为空，则返回null
put         添加一个元素                      如果队列满，则阻塞
take        移除并返回队列头部的元素     如果队列为空，则阻塞

remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口