LeetCode 102. 二叉树的层序遍历

问题描述

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的层序遍历，即逐层地，从左到右访问所有节点。

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7] 输出：[[3],[9,20],[15,7]]

示例 2：

输入：root = [1] 输出：[[1]]

示例 3：

输入：root = [] 输出：[]

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内

• -1000 <= Node.val <= 1000

思路

方法一：层序遍历

层序遍历的一般思路是：通过 while 循环控制从上向下方向的遍历，以及 for 循环控制每一层从左向右的遍历，说到底，就是 BFS 算法在二叉树层序遍历中的应用。

代码实现（Java）

/**
 * 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 {
    // 二叉树的层序遍历
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // res 用于保存最终结果
        List<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        // queue 保存层序遍历过程中每一层的所有节点
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        // 最开始的第一层只有根节点，故先将根节点加入到队列中
        queue.offer(root);
        // while 循环控制从上向下方向的遍历
        while (!queue.isEmpty()) {
            // levelSize 记录当前层的节点数量
            int levelSize = queue.size();
            // levelVals 保存当前层的所有节点值
            List<Integer> levelVals = new LinkedList<>();
            // for 循环控制每一层从左向右的遍历
            for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
                // poll(): 返回并删除队列中的第一个元素
                TreeNode curNode = queue.poll();
                levelVals.add(curNode.val);
                // 同时将下一层中的所有节点保存到 queue 中
                if (curNode.left != null) {
                    queue.offer(curNode.left);
                }
                if (curNode.right != null) {
                    queue.offer(curNode.right);
                }
            }
            // 将当前层的所有节点值加入到 res 中
            res.add(levelVals);
        }
        return res;
    }
}

总结

本题的解法涉及了二叉树的层序遍历，使用队列来辅助层序遍历的实现。希望这个解题思路对你有所帮助。