Introduction

Treeの問題。各レベルにおける平均値を求めよ、というお題です。
https://leetcode.com/problems/average-of-levels-in-binary-tree/description/

Problem statement

Given a non-empty binary tree, return the average value of the nodes on each level in the form of an array.
Example 1:
Input:
    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
Output: [3, 14.5, 11]
Explanation:
The average value of nodes on level 0 is 3,  on level 1 is 14.5, and on level 2 is 11. Hence return [3, 14.5, 11].
Note:
The range of node's value is in the range of 32-bit signed integer.

My solution

Easyレベルだったので単純かなと思ったのですが、長々としたSolutionになりました。

方針：

Mapにて各レベルにおけるノードの値の合計値とその数を記録
sumByLevel：ノードの値の合計値
countByLevel：ノードの個数
TreeNodeに加えてレベルの情報もQueueに組みこむ

引っかかったポイント：

sumByLevelにてvalueにIntegerを使うと、テストケースが通らないケースあり
そのため、 Map sumByLevel と定義
integer -> double の変換を考慮しておらず、コンパイルエラーが発生

Time Complexity = O(N): すべてのTreeを走査する必要があるため
Space Complexity = O(h): マップを使い、各レベルの情報を記憶しているため

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Double> averageOfLevels(TreeNode root) {
        List<Double> list = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return list;
        }
        Map<Integer, Integer> countByLevel = new HashMap<>();
        Map<Integer, Long> sumByLevel = new HashMap<>();
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
        Queue<Integer> height = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);
        height.add(1);
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode cur = queue.poll();
            int curHeight = height.poll();
            if (countByLevel.containsKey(curHeight)) {
                countByLevel.put(curHeight, countByLevel.get(curHeight) + 1);
            } else {
                countByLevel.put(curHeight, 1);
            }
            if (sumByLevel.containsKey(curHeight)) {
                sumByLevel.put(curHeight, (long) sumByLevel.get(curHeight) + cur.val);
            } else {
                sumByLevel.put(curHeight, (long) cur.val);
            }
            if (cur.left != null) {
                queue.add(cur.left);
                height.add(curHeight + 1);
            }
            if (cur.right != null) {
                queue.add(cur.right);
                height.add(curHeight + 1);                
            }            
        }
        for (Integer key: sumByLevel.keySet()) {
            list.add((double) sumByLevel.get(key) / countByLevel.get(key));
        }
        return list;
    }
}

Optimal solution

この問題の解説によると、より良い回答があるそうです。
https://leetcode.com/articles/average-of-levels/
ただ、上記回答もTimeComplexity = O(N)、Space Complexity = O(h) のため、私の回答と変わらないので良いかな？と思ってみたり。