637. 二叉树的层平均值

1. 题目

给定一个非空二叉树的根节点 root , 以数组的形式返回每一层节点的平均值。与实际答案相差 10-5 以内的答案可以被接受。

示例 1：

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输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[3.00000,14.50000,11.00000]
解释：第 0 层的平均值为 3,第 1 层的平均值为 14.5,第 2 层的平均值为 11 。
因此返回 [3, 14.5, 11] 。

示例 2:

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输入：root = [3,9,20,15,7]
输出：[3.00000,14.50000,11.00000]

提示：

  • 树中节点数量在 [1, 104] 范围内
  • -2^31 <= Node.val <= 2^31 - 1

2. 思路

  • 已知题目要求计算出二叉树每层的平均值，初始化结果列表result与层序遍历所需要用到的存储队列queue
  • 采用层序遍历的形式，在遍历完每一层的节点后，将该值进行平均计算，并在每一层计算完成后将结果记录入result
  • 完成遍历后可直接返回result作为结果列表

3. 代码

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return List.of();
        }

        var result = new ArrayList<Double>();
        var queue = new ArrayDeque<TreeNode>();
        queue.offer(root);
        
        while (!queue.isEmpty()) {
            var size = queue.size();
            var totalSum = 0.0;

            for (var i = 0; i < size; ++i) {
                var node = queue.poll();
                totalSum += node.val;

                if (node.left != null) {
                    queue.offer(node.left);
                }

                if (node.right != null) {
                    queue.offer(node.right);
                }
            }

            result.add(totalSum / size);
        }

        return result;
    }
}

4. 复杂度

  • 时间复杂度：O(n)
  • 空间复杂度：O(n)

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