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二叉树的层序遍历

news 来源：原创 2025/5/1 10:33:05

一：题目

解释：

①：返回的是一个vector<vector<int>>类型的值，再结合实例可知，返回的是一个vector类型的对象，其每个元素都是一个vector<int>这样的整形数组，每个数组存储的是该层的值

②：示例3中根节点为空则直接返回vector<vector<int>>类型的对象即可

二：思路

①：核心思路
使用队列:
队列用于按层存储节点，确保按层遍历。
每次处理完一层后，队列中剩下的节点就是下一层的节点。

分层处理:
通过记录当前层的节点数，确保每次只处理当前层的节点。

②：.实现步骤
初始化:
如果根节点不为空，将其入队，并设置当前层的节点数Leve1Size = 1。

外层循环(按层遍历)∶
当队列不为空时，继续遍历。
创建一个数组v，用于存储当前层的节点值。

内层循环(处理当前层):
        遍历当前层的所有节点(由Leve1size控制次数)︰
                取出队头节点cur。
               将cur的值存入v。
                将cur的左右子节点(如果存在)入队。将cur出队。

更新层信息:
处理完当前层后，更新(LevelSize为队列的当前大小(即下一层的节点数)。
将当前层的节点值数组√存入结果vv。

返回结果:
最终返回存储所有层节点值的二维数组vv。

三：代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left),
 * right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> vv; // 存储最终结果
        queue<TreeNode*> q;     // 辅助队列，用于层序遍历
        int LevelSize = 0;      // 当前层的节点数

        if (root != nullptr) { // 如果根节点不为空
            q.push(root);      // 将根节点入队
            LevelSize = 1;     // 当前层节点数为 1
        }

        while (!q.empty())                 // 当队列不为空时，继续遍历
        {
            vector<int> v;                  // 存储当前层的节点值
            
            while (LevelSize--)            // 遍历当前层的所有节点
            {
                TreeNode* cur = q.front();  // 取出队头节点

                if (cur->left != nullptr)  // 如果左子节点不为空
                {
                    q.push(cur->left);      // 将左子节点入队
                }

                if (cur->right != nullptr)  // 如果右子节点不为空
                {
                    q.push(cur->right);      // 将右子节点入队
                }
                
                v.push_back(cur->val); // 将当前节点的值存入当前层的数组
                q.pop();               // 当前节点处理完毕，出队

            }
            
            LevelSize = q.size(); // 更新下一层的节点数
            vv.push_back(v);      // 将当前层的节点值数组存入结果
        }
        return vv; // 返回最终结果
    }
};