學點演算法（十一） 將二叉樹轉為陣列

今天我們來學習如何將二叉樹轉為陣列（填坑學點演算法（九）——二叉樹中序遍歷演算法（遞迴實現））。

首先，我們看下面這棵二叉樹，我們從根節點出發，左右孩子依次排列在根節點後面，放入陣列中，然後繼續以同樣的方法遍歷其左右孩子，如果孩子節點的位置已經被叔父節點佔據，則繼續排在叔父節點後面，如果遇到沒有左右孩子的情況，則將沒有的節點置為null，將節點排列在陣列中，直至遍歷結束，位於陣列結尾的null(後面沒有有效節點值)可去除。

我們來看下這個過程：

首先我們放入1及其左右孩子，得到[1, 2, 3]。

取1的左孩子2的左右孩子，因為2後面的位置被3佔據了，所以4, 5需要排在3後面，得到[1, 2, 3, 4, 5]。

取1的右孩子3的左右孩子，因為3後面的位置被4, 5佔據了，所以6, 7需要排在4, 5後面，得到[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。

4 5 6 7沒有孩子節點，全部置為null，得到[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, null, null, null, null]因為null值都位於末尾，所以得到[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]。

通過這個過程，可以發現節點的位置就是先到先得，誰先遇到了，就佔據了這個位置，後面來的節點都往後排，這個過程跟佇列的先進先出是一樣的，所以我們很容易想到可以用佇列來儲存遇到的節點，並依次將它放到陣列中。

/**

* 將二叉樹轉為陣列（二叉樹層次遍歷）
* @param root 二叉樹根節點
* @param 二叉樹元素型別
* @return 陣列
*/@suppresswarnings
("unchecked"
)public
static
comparable
> t[
]converttree2array
(binarytreenode
root)
// 由於不知道陣列長度，先將元素存入list中
list
list =
newarraylist
<
>()
;    binarytreenode
currentnode = root;
deque
> queue =
newarraydeque
<
>()
;// 建立乙個特殊物件來儲存null
binarytreenode
null =
newbinarytreenode
<
>
(null);do
else
// 獲取右子樹節點
binarytreenode
rightchild = currentnode.rightchild;
if(rightchild == null)
else
}// 從佇列中取出下乙個節點
currentnode = queue.
poll()
;// 如果currentnode為null，表示沒有剩餘元素了，可退出迴圈
}while
(currentnode != null)
;return list.
toarray
((t[
]) array.
newinstance
(root.data.
getclass()
,0))
;}

測試**如下：

binarytreenode

one =
newbinarytreenode
<
>(1
);binarytreenode
two =
newbinarytreenode
<
>
(one,2)
;binarytreenode
three =
newbinarytreenode
<
>
(one,3)
;one.leftchild = two;
one.rightchild = three;
binarytreenode
four =
newbinarytreenode
<
>
(two,4)
;binarytreenode
five =
newbinarytreenode
<
>
(two,5)
;two.leftchild = four;
two.rightchild = five;
binarytreenode
six =
newbinarytreenode
<
>
(three,6)
;binarytreenode
seven =
newbinarytreenode
<
>
(three,7)
;three.leftchild = six;
three.rightchild = seven;
integer[
] arr =
converttree2array
(one)
;// 因為陣列後面的null不影響資料，為了方便測試，將陣列後面的null值都去掉
int idx = arr.length -1;
while
(arr[idx]
== null)
integer[
] nullfilteredarr = arrays.
copyof
(arr, idx +1)
;assertarrayequals
(new
integer
, nullfilteredarr)
;

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