☆打卡算法☆LeetCode 102、二叉树的层序遍历 算法解析

推荐阅读

• CSDN主页
• GitHub开源地址
• Unity3D插件分享
• 简书地址
• 我的个人博客
• QQ群：1040082875

大家好，我是小魔龙，Unity3D软件工程师，VR、AR，虚拟仿真方向，不定时更新软件开发技巧，生活感悟，觉得有用记得一键三连哦。

一、题目

1、算法题目

“给定二叉树的根节点，返回其节点值的层序遍历。”

题目链接：

来源：力扣（LeetCode）

链接：102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode） (leetcode-cn.com)

2、题目描述

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]]

二、解题

1、思路分析

这道题可以使用广度优先搜索解决这个问题。

先将根节点放到队列中，然后当队列不为空的时候，求当前队列的长度，然后依次从队列中取出元素进行迭代。

2、代码实现

代码参考：

import java.util.*;	
class Solution {
	public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
		if(root==null) {
			return new ArrayList<List<Integer>>();
		}
		
		List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
		LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
		//将根节点放入队列中，然后不断遍历队列
		queue.add(root);
		while(queue.size()>0) {
			//获取当前队列的长度，这个长度相当于 当前这一层的节点个数
			int size = queue.size();
			ArrayList<Integer> tmp = new ArrayList<Integer>();
			//将队列中的元素都拿出来(也就是获取这一层的节点)，放到临时list中
			//如果节点的左/右子树不为空，也放入队列中
			for(int i=0;i<size;++i) {
				TreeNode t = queue.remove();
				tmp.add(t.val);
				if(t.left!=null) {
					queue.add(t.left);
				}
				if(t.right!=null) {
					queue.add(t.right);
				}
			}
			//将临时list加入最终返回结果中
			res.add(tmp);
		}
		return res;
	}
}

3、时间复杂度

时间复杂度 ： O(n)

每个点进队出队各一次，渐进时间复杂度为O(n)。

空间复杂度： O(n)

队列中元素的个数不超过n个，渐进空间复杂度为O(n)。

三、总结

广度优先搜索算法、程序遍历、最短路径是递进的关系。

在广度优先搜索算法的基础上，区分每一层，就得到了层序遍历。

在层序遍历的基础上记录层数，就得到了最短路径。

所以，学会了广度优先搜索算法，就学会了层序遍历、最短路径的题了。

比如说103题二叉树的锯齿形层序遍历，199题二叉树的右视图。