C++如何实现二叉树的垂序遍历(按列输出)

陌枫小哥_2981

陌枫小哥_2981

2026-06-12

588人浏览

原创

垂序遍历需按列号分组并显式记录(row, col, value),同一列内按行号升序、行号相同时按值升序排序;必须用map存储,且每列内部须二次sort。

c++如何实现二叉树的垂序遍历(按列输出)

垂序遍历的核心是列号(column)而非深度优先顺序

二叉树垂序遍历不是按层或按深度,而是把根节点当作列 0,左子节点列号减 1,右子节点列号加 1。同一列的节点要按行号(row)升序排列;行号相同时,按节点值升序。关键在于:**不能只靠 DFS 或 BFS 顺序遍历就完事,必须显式记录每个节点的 (row, col, value) 三元组**。

常见错误是只用 map> 按列分组,但没存行号,导致同列节点无法正确排序——比如左子树深层节点和右子树浅层节点列号相同,却因遍历顺序被错排。

  • DFS 中需传入当前 row 和 col,每递归一层 row++,左走 col-1,右走 col+1
  • BFS 更直观:用 queue<tuple int>></tuple> 存节点+行+列,出队时直接记录
  • 列号范围可能为负(如一直往左),所以必须用 map<int vector>>></int> 或 unordered_map 配合最后取键排序

用 map<int vector>>></int> 自动按列排序

map 的 key 是列号,天然升序;value 存 tuple<row value node_ptr></row>(实际只需 row 和 value,node_ptr 不必存)。插入后对每个 vector 按 row 升序,row 相同时按 value 升序。

别用 unordered_map 然后手动 sort keys——多一次遍历且易漏处理空列;也别用 vector> 模拟列偏移(如用 min_col 做 offset),边界易错、可读性差。

  • 推荐 tuple:用 make_tuple(row, val, dummy),排序时 sort(v.begin(), v.end()) 就按字典序生效(row 优先,再 val)
  • 如果不用 tuple,可用 vector<array>></array> 存 {row, val},排序逻辑一样
  • 注意:C++17 起 tuple 支持结构化绑定,但排序时仍需 get(t) 等,不如 array 直观

DFS 实现中容易忽略的 row 传递与初始化

DFS 入口调用必须从 row = 0、col = 0 开始;递归进左子树时传 row + 1, col - 1,进右子树时传 row + 1, col + 1。一个典型错误是把 row 写成全局变量或静态变量——多组测试会污染状态。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

另一个坑是:有些实现用 depth 替代 row,但若树不完整(有空节点跳过),depth 和真实行号仍一致;只要每次递归都进一层,row 就是 depth。

  • DFS 函数签名建议为:void dfs(TreeNode* node, int row, int col, map<int vector>>>& cols)</int>
  • 空节点直接 return,不 push;只有非空节点才 cols[col].push_back({row, node->val})
  • 别在递归前 push,否则空节点也会占位(比如某列只有空左子节点,不该产生该列记录)

最终输出前必须对每列内部二次排序

即使你用 map 搞定了列间顺序,每列内的节点仍可能乱序:DFS 下左子树先访问,但它的 row 可能比同列右子树的深;BFS 虽按 row 层级推进,但同层节点左右顺序不保证同列内 row 一致(比如 root 的左子节点和右子节点的孙子节点可能同列)。

所以,对每个 cols[col],必须显式 sort()。默认 array<int></int> 或 tuple 的 operator

  • 错误写法:for (auto& p : cols) result.push_back(p.second) —— 缺少 sort
  • 正确写法:for (auto& p : cols) { sort(p.second.begin(), p.second.end()); result.push_back(...); }
  • 如果题目要求“同一列中 row 相同则按原始输入顺序”,那得额外存 index,但标准垂序遍历题(如 LeetCode 987)明确要求按值升序

列号可能为负,map 天然支持;但如果你用 vector 硬做偏移映射,min_col 和 max_col 得两次遍历才能确定——不必要地增加复杂度和出错点。老老实实用 map,接受它 O(log n) 插入,整体仍是 O(n log n)。真正卡性能的从来不是 map,而是忘了对每列 sort。

C++免费学习笔记(深入):立即使用
在学习笔记中,你将探索 C++ 的入门与实战技巧!

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

c++

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

2248

9

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

1019

6

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.14

447

5

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

327

5

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

406

5

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2024.03.14

580

5

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.21

1409

9

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.22

1217

7

c++和c语言学习顺序推荐
c++和c语言学习顺序推荐

对于初学者,建议先学习C语言,掌握编程基础后再转入C++,便于理解面向对象编程概念。有编程经验者可直接学习C++,快速接触高级编程技术。想了解更多c++和c语言的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2024.03.25

1325

9

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C++ Core Guidelines
C++ Core Guidelines

共0课时 | 0人学习

C++ Reference
C++ Reference

共0课时 | 0人学习

C++ 官方标准说明
C++ 官方标准说明

共0课时 | 0人学习