重温数据结构之二叉树：二叉树的层序遍历「这是我参与11月更文挑战的第3天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战」题目

「这是我参与11月更文挑战的第3天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战」

题目

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],

返回其层序遍历结果：

[ [3], [9,20], [15,7] ]

解题思路

本题我们可以使用迭代的方式来求解，题目要求的是返回每一层的节点值，所以这题用广度优先来做非常合适。

说到广度优先搜索，那我们就需要使用到辅助队列来帮助我们求解该题，具体思路如下：

定义一个数组用于存放每层遍历到的节点。
首先从根节点开始，判断根节点有无左子树和右子树，如果他们有则将根节点的左节点和右节点加入队列。并将根节点存到结果数组中。
此时，队列中已经存放了下一层的节点，那怎么得到它再下一层的节点呢！我们就需要去遍历这个队列中的节点，然后判断每个节点有无左子树和右子树，有的话就加到队列中去。最后将遍历的节点出队列，并存到结果数组中。

代码实现请看下面。

代码实现

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> list;
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        list = new ArrayList();
        if (root == null) return list;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList();
        queue.offer(root);

        while(queue.size() != 0){
            int size = queue.size();
            List<Integer> arr = new ArrayList();
            for (int i= 0; i < size; i++) {
                TreeNode temp = queue.poll();
                arr.add(temp.val);
                if (temp.left != null) queue.offer(temp.left);
                if (temp.right != null) queue.offer(temp.right);
            }
            list.add(arr);
        }

        return list;
    }
}

最后

复杂度分析：

时间复杂度：每个点进队出队各一次，故渐进时间复杂度为 O(n)。
空间复杂度：队列中元素的个数不超过 n 个，故渐进空间复杂度为 O(n)。

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