LeetCode探索(24):102-二叉树的层序遍历

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题目

给你二叉树的根节点 root ,返回其节点值的 层序遍历 。 (即逐层地,从左到右访问所有节点)。

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]]

示例 3:

输入:root = []
输出:[]

提示:

  • 树中节点数目在范围 [0, 2000]
  • -1000 <= Node.val <= 1000

思考

这是二叉树相关的一道题目,难度中等。

二叉树是层级结构的、具有根结点和左右子树的数据结构。在层序遍历过程中,我们可以使用广度优先搜索方法,新建一个队列存储每一层的节点,这些节点作为下一层的“根节点”,用于遍历。理解了这个方法,就可以比较轻松地解决这个问题了。

比如示例 1 中,首先我们新建一个队列q,存入第一层的节点即根节点root。当队列长度 > 0 时,遍历该队列,新建一个数组 [] 用于存储队列中的所有节点的值,即 [9, 20]。同时,把根节点root的下一层的所有节点存入队列中。这样就完成一层的遍历了。依此类推,这样就解决了该问题。

解答

方法一:广度优先搜索

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @return {number[][]}
 */
var levelOrder = function(root) {
  const res = []
  if(!root) {
    return res
  }
  const q = [] // 队列
  q.push(root)
  while(q.length > 0) {
    let size = q.length
    res.push([])
    while(size > 0) {
      const node = q.shift()
      res[res.length - 1].push(node.val) // 存储每层的所有节点
      if (node.left) q.push(node.left)
      if (node.right) q.push(node.right)
      size--
    }
  }
  return res
}
// 执行用时:64 ms, 在所有 JavaScript 提交中击败了97.44%的用户
// 内存消耗:44 MB, 在所有 JavaScript 提交中击败了5.01%的用户

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),n是节点的个数。
  • 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)。

参考