LeetCode：102. 二叉树的层序遍历

简介

题目链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-level-order-traversal/description/

解决方式：广度优先搜索算法

这是作者学习众多大神的思路进行解题的步骤，很推荐大家解题的时候去看看题解里面大佬们的思路、想法！

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层序遍历相似题：

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双数组

解题思路是两个数组。一个数组存储当前层的所有节点，另一个数组在迭代过程中存储当前节点的下一层的所有节点，当前层节点迭代完毕后将下一层节点的集合置为当前层节点。

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 处理边界
        if(root == null){
            return List.of();
        }
        // 结果集合
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        // 当前一层的所有节点
        List<TreeNode> cur = List.of(root);
        // 迭代当前层的所有节点，得到层序遍历结果和下一层的所有节点
        // 不能写成 cur != null，因为空列表也不是 null，会导致死循环
        while(!cur.isEmpty()){
            // 当前层序节点值。预先分配好大小，防止扩容
            ArrayList<Integer> vals = new ArrayList<>(cur.size());
            // 下一层节点
            ArrayList<TreeNode> next = new ArrayList<>();
            // 迭代当前层的所有节点
            for(TreeNode node : cur){
                // 值
                vals.add(node.val);
                // 节点
                if(node.left != null) next.add(node.left);
                if(node.right != null) next.add(node.right);
            }
            // 迭代完当前层节点
            // 结果添加进结果集合
            list.add(vals);
            // 更新当前节点层为下一个节点层
            cur = next;
        }
        // 返回结果
        return list;
    }
}

队列

解题思路是一个队列。相比于双数组，一个队列的空间效率更高。解决问题的思路也是跟双数组一样，迭代当前层的所有节点，同时存储当前层节点的下一层节点。

java 复制代码

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        // 处理边界
        if(root == null){
            return List.of();
        }
        // 结果集合
        List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();
        // 队列
        Queue<TreeNode> q = new ArrayDeque<>();
        // 初始时，当前层的所有节点只有根节点
        q.add(root);
        // 迭代队列中，当前层的所有节点，得到层序遍历结果和下一层的所有节点
        // 在迭代前，队列中同时存在的节点就是当前层的所有节点
        while(!q.isEmpty()){
            // 获取队列的大小，此大小决定此层的值个数和迭代次数
            int n = q.size();
            // 当前层序节点值。预先分配好大小，防止扩容
            ArrayList<Integer> vals = new ArrayList<>(n);
            // 迭代当前层的所有节点
            while(n-- > 0){
                TreeNode node = q.poll();
                // 值
                vals.add(node.val);
                // 节点。迭代中添加的节点是下一层的节点
                if(node.left != null) q.add(node.left);
                if(node.right != null) q.add(node.right);
            }
            // 迭代完当前层节点
            // 结果添加进结果集合
            list.add(vals);
        }
        // 返回结果
        return list;
    }
}