LeetCode 102题解 | 二叉树的层序遍历

二叉树的层序遍历

一、题目链接
二、题目
三、算法原理
四、编写代码

一、题目链接

二叉树的层序遍历

二、题目

三、算法原理

本题要求把结果放在不规则的二维数组里，即每一层二叉树的数值放在一行数组中。

回顾之前的层序遍历是借助队列实现的，是不考虑把结果放在二维数组里的，但是会分不清楚哪个结点是第几层的。怎么实现一层放在一行数组中呢？

两种思路：

思路1：思路简单，但是代码不好实现。只讲思路，定义两个队列，一个存储二叉树结点，一个存储整型数据。

思路2：更简单的思路，最后会有代码实现。只定义存储结点的队列。增加一个变量levelSize，表示每一层二叉树的数据个数。

肯定知道第1层的数据个数，即为1。最先把根结点入栈，变量levelSize置为1。核心逻辑就是用levelSize控制一层一层出队 ，levelSize一旦--，一个结点出栈，同时它的孩子结点入栈。入栈出栈规则与上面的一样：每一个结点出栈，都要把它的孩子结点入栈。

循环：levelSize--，结点9出队，结点9孩子结点入队，再levelSize--，结点20出队，结点20孩子结点入队，此时levelSize为0，表示当前层的结点都出队了，同时也表示下一层的结点也都入队了，再更新变量levelSize，表示下一层的结点个数。

k--走k次，--k走k - 1次。

四、编写代码

cpp 复制代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> vv;
        // 只定义存储结点的队列
        queue<TreeNode*> q;
        int levelSize = 0;
        // 根结点入队，levelSize置为1
        if (root)
        {
            q.push(root);
            levelSize = 1;
        }
        // 一层一层出
        while (!q.empty())
        {
            vector<int> v;
            while (levelSize--)
            {
                TreeNode* front = q.front();
                q.pop();
                v.push_back(front->val);

                // 孩子结点入队
                if (front->left) q.push(front->left);
                if (front->right) q.push(front->right);
            }
            vv.push_back(v);
            levelSize = q.size();
        }
        return vv;
    }
};

队列不为空或者levelSize不为0都可以作为条件：

cpp 复制代码

 while (!q.empty())
 {}

内层循环每走一次就控制一层：