LeetCode 第 102 号问题：二叉树的层序遍历

本文首发于公众号「五分钟学算法」，是图解 LeetCode 系列文章之一。

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题目来源于 LeetCode 上第 102 号问题：二叉树的层序遍历。题目难度为 Medium，目前通过率为 55.8% 。

题目描述

给定一个二叉树，返回其按层次遍历的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

例如:
给定二叉树: [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]
]

题目解析

该问题需要用到队列

• 建立一个queue
• 先把根节点放进去，这时候找根节点的左右两个子节点
• 去掉根节点，此时queue里的元素就是下一层的所有节点
• 用for循环遍历，将结果存到一个一维向量里
• 遍历完之后再把这个一维向量存到二维向量里
• 以此类推，可以完成层序遍历

动画描述

代码实现

/// BFS
/// Time Complexity: O(n), where n is the number of nodes in the tree
/// Space Complexity: O(n)
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {

        vector<vector<int>> res;
        if(root == NULL)
            return res;

        queue<pair<TreeNode*,int>> q;
        q.push(make_pair(root, 0));

        while(!q.empty()){

            TreeNode* node = q.front().first;
            int level = q.front().second;
            q.pop();

            if(level == res.size())
                res.push_back(vector<int>());
            assert( level < res.size() );

            res[level].push_back(node->val);
            if(node->left)
                q.push(make_pair(node->left, level + 1 ));
            if(node->right)
                q.push(make_pair(node->right, level + 1 ));
        }

        return res;
    }
};