前言：剑指offer刷题系列

问题：

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。

示例：

给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

思路：

这是一个遍历打印二叉树的题，需要知道python中树是如何存储的，树可以用列表存储和链表存储。

我首先判断根结点是否为空，如果为空，就不用判断了，可以直接返回空列表。第一次写没有考虑到这一点，后面才想到的。

若不为空，就创建一个队列queue，并将根结点入队,然后再创建一个结果列表，用来存储层序遍历的结果，当队列不为空时，可以执行以下操作：

创建一个临时列表temp，用来存储当前层的结点的值。然后就去获取队列的长度len(queue)，用来表示当前层的结点个数。循环遍历队列中的结点，每次出队一个结点，并将其值添加到临时列表中。如果该结点有左孩子，就将左孩子入队。如果该结点有右孩子，就将右孩子入队。然后将临时列表添加到结果列表中。最后返回结果列表。

时间复杂度：O(n)，其中 n 为二叉树的节点个数。 空间复杂度：O(n)。满二叉树（每一层都填满）最后一层有大约 n/2 个节点，因此数组中最多有 O(n)个元素，所以空间复杂度是 O(n) 的。

基于上述思考，代码如下：

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

执行结果如下图：

学到的知识点：

学习了树在python中的表示，本题是通过节点和引用表示法：这种方法是用一个类来定义一个树节点，类中有三个属性：节点的值，左子树的引用，右子树的引用。这种方法更灵活，可以节省空间，因为只需要为每个节点分配一个对象的空间。