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一、需求
- 从上到下按层打印二叉树，同一层的节点按从左到右的顺序打印，每一层打印到一行。
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]
]二、层序遍历 BFS
2.1 思路分析
- 按层打印：题目要求的二叉树从上至下、同层从左至右打印，又称为二叉树的广度优先搜索(BFS)，BFS通常借助队列的先入先出特性来实现。
- 每层打印一行：将本层全部结点打印到一行，并将下一层全部结点加入到队列，依次类推，即可分为多行打印。
2.2 算法流程
- 特例处理：当根结点为空，则返回空列表 [ ]；
- 初始化：打印结果列表res = [ ]，包含根结点的队列queue = [root]；
- BFS循环：当队列queue为空时跳出：
1.新建一个临时列表 tmp ，用于存储当前层打印结果；
2.当前层打印循环： 循环次数为当前层节点数（即队列 queue 长度）
1.出队：队首元素出队，记为node；
2.打印：将node.val添加至列表tmp尾部；
3.添加子结点：若node的左(右)子结点不为空，则将左(右)子结点加入到队列；
3.将当前层结果 tmp 添加入 res。
4.返回值：返回打印结果列表res即可。
2.3 代码实现
class Solution {public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();if(root == null) return res;Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();queue.add(root);while(queue.size() != 0) {List<Integer> tmp = new ArrayList<>();//这个count非常关键int count = queue.size();while(count != 0) {TreeNode node = queue.poll();tmp.add(node.val);if(node.left != null) queue.add(node.left);if(node.right != null) queue.add(node.right);count--;}res.add(tmp);}return res;}
}2.4 复杂度分析
- 时间复杂度为O(N)，N为二叉树结点的个数；
- 空间复杂度为O(N)，最坏情况下，二叉树为平衡二叉树时，队列中最多占用N/2个空间。
三、参考地址
作者：Krahets
链接：https://leetcode-cn.com/problems/cong-shang-dao-xia-da-yin-er-cha-shu-ii-lcof/solution/mian-shi-ti-32-ii-cong-shang-dao-xia-da-yin-er-c-5/