0102. 二叉树的层序遍历 · ttttt

# 0102. 二叉树的层序遍历 ## 题目地址(102. 二叉树的层序遍历) <https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-level-order-traversal/> ## 题目描述 ``` <pre class="calibre18">``` 给你一个二叉树，请你返回其按层序遍历得到的节点值。（即逐层地，从左到右访问所有节点）。示例：二叉树：[3,9,20,null,null,15,7], 3 / \ 9 20 / \ 15 7 返回其层次遍历结果： [ [3], [9,20], [15,7] ] ``` ``` ## 前置知识 - 队列 ## 公司 - 阿里 - 腾讯 - 百度 - 字节 ## 思路这是一个典型的二叉树遍历问题，关于二叉树遍历，我总结了一个[专题](https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/thinkings/binary-tree-traversal.md)，大家可以先去看下那个，然后再来刷这道题。这道题可以借助`队列`实现，首先把root入队，然后入队一个特殊元素Null(来表示每层的结束)。然后就是while(queue.length), 每次处理一个节点，都将其子节点（在这里是left和right）放到队列中。然后不断的出队，如果出队的是null，则表式这一层已经结束了，我们就继续push一个null。如果不入队特殊元素Null来表示每层的结束，则在while循环开始时保存当前队列的长度，以保证每次只遍历一层（参考下面的C++ Code）。 > 如果采用递归方式，则需要将当前节点，当前所在的level以及结果数组传递给递归函数。在递归函数中，取出节点的值，添加到level参数对应结果数组元素中（参考下面的C++ Code 或 Python Code）。 ## 关键点解析 - 队列 - 队列中用Null(一个特殊元素)来划分每层 - 树的基本操作- 遍历 - 层次遍历（BFS） - 注意塞入null的时候，判断一下当前队列是否为空，不然会无限循环 ## 代码 - 语言支持：JS，C++，Python3 Javascript Code: ``` <pre class="calibre18">``` /** * @param {TreeNode} root * @return {number[][]} */ var levelOrder = function(root) { if (!root) return []; const items = []; // 存放所有节点 const queue = [root, null]; // null 简化操作 let levelNodes = []; // 存放每一层的节点 while (queue.length > 0) { const t = queue.shift(); if (t) { levelNodes.push(t.val) if (t.left) { queue.push(t.left); } if (t.right) { queue.push(t.right); } } else { // 一层已经遍历完了 items.push(levelNodes); levelNodes = []; if (queue.length > 0) { queue.push(null) } } } return items; }; ``` ``` C++ Code: ``` <pre class="calibre18">``` /** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */ // 迭代 class Solution { public: vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { auto ret = vector<vector<int>>(); if (root == nullptr) return ret; auto q = vector<TreeNode*>(); q.push_back(root); auto level = 0; while (!q.empty()) { auto sz = q.size(); ret.push_back(vector<int>()); for (auto i = 0; i < sz; ++i) { auto t = q.front(); q.erase(q.begin()); ret[level].push_back(t->val); if (t->left != nullptr) q.push_back(t->left); if (t->right != nullptr) q.push_back(t->right); } ++level; } return ret; } }; // 递归 class Solution { public: vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) { vector<vector<int>> v; levelOrder(root, 0, v); return v; } private: void levelOrder(TreeNode* root, int level, vector<vector<int>>& v) { if (root == NULL) return; if (v.size() < level + 1) v.resize(level + 1); v[level].push_back(root->val); levelOrder(root->left, level + 1, v); levelOrder(root->right, level + 1, v); } }; ``` ``` Python Code： ``` <pre class="calibre18">``` # Definition for a binary tree node. # class TreeNode: # def __init__(self, x): # self.val = x # self.left = None # self.right = None class Solution: def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]: """递归法""" if root is None: return [] result = [] def add_to_result(level, node): """递归函数 :param level int 当前在二叉树的层次 :param node TreeNode 当前节点 """ if level > len(result) - 1: result.append([]) result[level].append(node.val) if node.left: add_to_result(level+1, node.left) if node.right: add_to_result(level+1, node.right) add_to_result(0, root) return result ``` ``` ***复杂度分析*** - 时间复杂度：O(N)O(N)O(N)，其中N为树中节点总数。 - 空间复杂度：O(N)O(N)O(N)，其中N为树中节点总数。更多题解可以访问我的LeetCode题解仓库：<https://github.com/azl397985856/leetcode> 。目前已经30K star啦。关注公众号力扣加加，努力用清晰直白的语言还原解题思路，并且有大量图解，手把手教你识别套路，高效刷题。 ## 扩展实际上这道题方法很多，比如经典的三色标记法。 ## 相关题目 - [103.binary-tree-zigzag-level-order-traversal](103.binary-tree-zigzag-level-order-traversal.html) - [104.maximum-depth-of-binary-tree](104.maximum-depth-of-binary-tree.html) ## 相关专题 - [二叉树的遍历](https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/thinkings/binary-tree-traversal.md)