【C#刷题】|作者/ Edison Zhou
这是EdisonTalk的第288篇原创内容
我们来用之前学到的数据结构知识来刷《剑指Offer》的一些核心题目（精选了其中30+道题目），希望对你有帮助！本文题目为：从上到下打印二叉树。
1题目介绍
题目：从上往下打印出二叉树的每个结点，同一层的结点按照从左到右的顺序打印。例如输入下图中的二叉树，则依次打印出8、6、10、5、7、9、11。
二叉树节点的定义如下，采用C#语言描述：
public class BinaryTreeNode{public int Data { get; set; }public BinaryTreeNode leftChild { get; set; }public BinaryTreeNode rightChild { get; set; }public BinaryTreeNode(int data){this.Data = data;}public BinaryTreeNode(int data, BinaryTreeNode left, BinaryTreeNode right){this.Data = data;this.leftChild = left;this.rightChild = right;}}
2解题思路与实现
思路：
这道题实质是考查树的层次遍历（广度优先遍历）算法：
每一次打印一个结点的时候，如果该结点有子结点，则把该结点的子结点放到一个队列的末尾。接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点，重复前面的打印操作，直至队列中所有的结点都被打印出来为止。
扩展：如何广度优先遍历一个有向图？这同样也可以基于队列实现。树是图的一种特殊退化形式，从上到下按层遍历二叉树，从本质上来说就是广度优先遍历二叉树。
实现：
static void PrintFromTopToBottom(BinaryTreeNode root){if (root == null){return;}Queue<BinaryTreeNode> queue = new Queue<BinaryTreeNode>();queue.Enqueue(root);while (queue.Count > 0){BinaryTreeNode printNode = queue.Dequeue();Console.Write("{0}\t", printNode.Data);if (printNode.leftChild != null){queue.Enqueue(printNode.leftChild);}if (printNode.rightChild != null){queue.Enqueue(printNode.rightChild);}}}
3单元测试
准备工作
为了方便地进行单元测试代码编写，这里封装了几个公用方法：
static void TestPortal(string testName, BinaryTreeNode root){if (!string.IsNullOrEmpty(testName)){Console.WriteLine("{0} begins:", testName);}Console.WriteLine("The nodes from top to bottom, from left to right are:");PrintFromTopToBottom(root);Console.WriteLine("\n");}static void SetSubTreeNode(BinaryTreeNode root, BinaryTreeNode lChild, BinaryTreeNode rChild){if (root == null){return;}root.leftChild = lChild;root.rightChild = rChild;}static void ClearUpTreeNode(BinaryTreeNode root){if(root != null){BinaryTreeNode left = root.leftChild;BinaryTreeNode right = root.rightChild;root = null;ClearUpTreeNode(left);ClearUpTreeNode(right);}}
单元测试用例：
// 10// /\// 6 14// /\ /\//4 812 16static void Test1(){BinaryTreeNode node10 = new BinaryTreeNode(10);BinaryTreeNode node6 = new BinaryTreeNode(6);BinaryTreeNode node14 = new BinaryTreeNode(14);BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4);BinaryTreeNode node8 = new BinaryTreeNode(8);BinaryTreeNode node12 = new BinaryTreeNode(12);BinaryTreeNode node16 = new BinaryTreeNode(16);SetSubTreeNode(node10, node6, node14);SetSubTreeNode(node6, node4, node8);SetSubTreeNode(node14, node12, node16);TestPortal("Test1", node10);ClearUpTreeNode(node10);}//5// /// 4// /// 3///// 2// /// 1static void Test2(){BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(5);BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4);BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(3);BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(2);BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);node5.leftChild = node4;node4.leftChild = node3;node3.leftChild = node2;node2.leftChild = node1;TestPortal("Test2", node5);ClearUpTreeNode(node5);}// 1// \// 2// \//3//\// 4// \// 5static void Test3(){BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(5);BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(4);BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(3);BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(2);BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);node1.rightChild = node2;node2.rightChild = node3;node3.rightChild = node4;node4.rightChild = node5;TestPortal("Test3", node1);ClearUpTreeNode(node5);}// 树中只有1个结点static void Test4(){BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(1);TestPortal("Test4", node1);ClearUpTreeNode(node1);}// 树中木有结点static void Test5(){TestPortal("Test5", null);}
测试结果：
测试的结果情况如下图：
Ref参考资料
何海涛，《剑指Offer》
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