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:

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