0102. 二叉树的层序遍历.md

0102. 二叉树的层序遍历

• 标签：树、广度优先搜索、二叉树
• 难度：中等

题目大意

描述：给定一个二叉树的根节点 root。

要求：返回该二叉树按照「层序遍历」得到的节点值。

说明：

• 返回结果为二维数组，每一层都要存为数组返回。

示例：

• 示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]

• 示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]

解题思路

思路 1：广度优先搜索

广度优先搜索，需要增加一些变化。普通广度优先搜索只取一个元素，变化后的广度优先搜索每次取出第 $i$ 层上所有元素。

具体步骤如下：

1. 判断二叉树是否为空，为空则直接返回。
2. 令根节点入队。
3. 当队列不为空时，求出当前队列长度 $s_i$。
4. 依次从队列中取出这 $s_i$ 个元素，并对这 $s_i$ 个元素依次进行访问。然后将其左右孩子节点入队，然后继续遍历下一层节点。
5. 当队列为空时，结束遍历。

思路 1：代码

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        if not root:
            return []
        queue = [root]
        order = []
        while queue:
            level = []
            size = len(queue)
            for _ in range(size):
                curr = queue.pop(0)
                level.append(curr.val)
                if curr.left:
                    queue.append(curr.left)
                if curr.right:
                    queue.append(curr.right)
            if level:
                order.append(level)
        return order

思路 1：复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$。其中 $n$ 是二叉树的节点数目。
• 空间复杂度：$O(n)$。