二叉树的层平均值
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题目描述
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：
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:
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 -231 <= Node.val <= 231 - 1
代码结果
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/*
* 思路：
* 使用 Java Stream API 进行处理，我们仍然需要层次遍历二叉树。
* 但可以利用 Java Stream API 的 map 和 collect 方法更方便地处理数据。
*/
import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;
public class Solution {
public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
List<Double> result = new ArrayList<>();
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);
while (!queue.isEmpty()) {
int size = queue.size();
double sum = 0;
List<TreeNode> levelNodes = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < size; i++) {
TreeNode node = queue.poll();
levelNodes.add(node);
if (node.left != null) queue.offer(node.left);
if (node.right != null) queue.offer(node.right);
}
sum = levelNodes.stream().collect(Collectors.summingDouble(n -> n.val));
result.add(sum / size);
}
return result;
}
}
/*
* TreeNode 类是二叉树的节点结构。假设它已经定义。
*/解释
方法:
这个题解使用了BFS（广度优先搜索）的思路。具体来说，使用一个队列 treeQueue 来存储每一层的节点。首先将根节点入队，然后进入循环：将当前队列中的所有节点逐个出队，计算它们的值的总和，并将它们的非空子节点入队。这样就可以确保每次循环处理一层节点。将当前层节点值的总和除以节点数，就得到了这一层的平均值，将其存入结果数组中。当队列为空时，说明所有节点都已访问过，循环结束，返回结果数组。
时间复杂度:
O(n)
空间复杂度:
O(n)
代码细节讲解
🦆
在实现中使用了deque而不是普通的list作为队列，使用deque有什么特殊的优势吗？
▷🦆
在计算每层平均值时，如果节点值非常大，会不会导致整数溢出？解决方案是什么？
▷🦆
题解中没有考虑到树节点值为负数的情况，负数对计算平均值有什么影响？
▷🦆
题解中提到返回的答案与实际答案的差异在`10^-5`以内是可接受的，这种精度是怎样保证的？
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