二叉树的层序遍历

ManchiBB2024-04-25 11:44

二叉树的层序遍历通常使用队列（Queue）来实现。层序遍历也称为广度优先遍历（Breadth-First Traversal），它按照树的层级，从上到下、从左到右遍历节点。

java 复制代码

    public class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;
        TreeNode(int x) { val = x; }
    }
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ans = new LinkedList<>();
        if (root==null){
            return ans;
        }
        //构建一个队列 先进先出
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()){
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
            //每次记录 queue的长度
            int size = queue.size();
            for (int i = 0; i <size ; i++) {
                TreeNode cur = queue.poll();
                if (cur.left!=null){
                    queue.add(cur.left);
                }
                if (cur.right!=null){
                    queue.add(cur.right);
                }
                list.add(cur.val);
            }
            ans.add(list);
        }
        return ans;
    }

这个 levelOrder 方法首先检查根节点是否为空，如果为空则直接返回一个空的列表。然后，它创建一个队列并将根节点入队。在循环中，它首先获取当前层的节点数（即队列的大小），然后遍历这些节点，将它们的值添加到当前层的列表中，并将它们的子节点（如果存在）入队。完成当前层的遍历后，将当前层的列表添加到结果列表中。这个过程一直持续到队列为空，即遍历完所有层。最后，返回结果列表。

java 复制代码

public static void main(String[] args) {  
    // 创建一个二叉树  
    TreeNode root = new TreeNode(3);  
    root.left = new TreeNode(9);  
    root.right = new TreeNode(20);  
    root.right.left = new TreeNode(15);  
    root.right.right = new TreeNode(7);  
      
    BinaryTreeLevelOrderTraversal solution = new BinaryTreeLevelOrderTraversal();  
    List<List<Integer>> result = solution.levelOrder(root);  
      
    // 打印层序遍历的结果  
    for (List<Integer> level : result) {  
        System.out.println(level);  
    }  
}

// 输出结果
[3]  
[9, 20]  
[15, 7]