【leetcode】Binary Tree Zigzag Level Order Traversal

Given a binary tree, return the zigzag level order traversal of its nodes' values. (ie, from left to right, then right to left for the next level and alternate between).

For example:
Given binary tree {3,9,20,#,#,15,7},

    3
   / 
  9  20
    /  
   15   7

return its zigzag level order traversal as:

[
  [3],
  [20,9],
  [15,7]
]

---

题解：首先设置一个变量zigZag表示在遍历下一层的时候，是否需要逆序，zigZag为true，表示下一层需要逆序，否则下一层不需要逆序。如果不需要逆序，那么在生成nextLevel的时候，先把这层节点的右子入栈，再把左子入栈；如果下一层需要逆序，先把这层节点的左子入栈，再把右子入栈。

比如最初zigZag = true（第二层需要逆序），在遍历第一层（根节点3）的时候，先把左子9入栈，再把右子20入栈，那么最后出栈时候得到的第二层遍历序列为[20,9]；然后zigZag=false（第三层不需要逆序），在遍历第二层的时候，先遍历20，将20右子入栈，然后将20的右子7放入nextLevel，再把左子15放入nextLevel，那么第三层出栈时实际得到[15,7]。

在这里有一点要注意，为什么不需要逆序的时候仍然需要用到栈呢？因为虽然当前层不需要逆序，但是当前层的上一层遍历的时候是逆序遍历的，所以仍然需要借助栈。比如如果我们把上述的树添加一个节点变成如下图所示的树：

    3
   / 
  9  20
 /  /  
4  15   7

遍历第三层应该得到[4,15,7]，但是遍历第二层的顺序是20，9，所以20的孩子们还是要压到栈底，才能保证它们弹出来的时候在9的左子4的后面。

代码如下：

/**
 * Definition for binary tree
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> answer = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root == null)
            return answer;
        
        Stack<TreeNode> currLevel = new Stack<TreeNode>();
        Stack<TreeNode> nextLevel = new Stack<TreeNode>();
        boolean zigZag = true;
        
        currLevel.push(root);
        while(!currLevel.isEmpty()){
            ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
            
            while(!currLevel.isEmpty()){
                TreeNode node = currLevel.pop();
                result.add(node.val);
                
                if(!zigZag){
                    if(node.right != null)
                        nextLevel.push(node.right);
                    if(node.left != null)
                        nextLevel.push(node.left);
                }
                else {
                    if(node.left != null)
                        nextLevel.push(node.left);
                    if(node.right != null)
                        nextLevel.push(node.right);
                }
            }
            
            zigZag = !zigZag;
            List<Integer> temp = new ArrayList<Integer>(result);
            answer.add(temp);
            result.clear();
            Stack<TreeNode> tmp = new Stack<TreeNode>();
            tmp.addAll(nextLevel);
            currLevel = tmp;
            nextLevel.clear();
        }
        return answer;
    }
}

上述代码中46行的栈tmp是用来保存nextLevel栈的空间的，否则虽然把nextLevel栈赋值给currLevel了，但是当nextLevel清空的时候，这部分内存也会被清空，所以要把nextLevel中的元素放置到另一块内存里面。

栈的构造函数中不能直接把栈初始化成为另外一个栈，关于把一个栈赋值给另外一个栈的方法有很多，可以参见这里：http://stackoverflow.com/questions/7919836/how-do-i-copy-a-stack-in-java