力扣第102题 广度优先搜索 二叉数 c++

题目

102. 二叉树的层序遍历

中等

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] 内
• -1000 <= Node.val <= 1000

思路和解题方法

首先定义了一个函数levelOrder，接受一个指向根节点的指针root，返回一个二维向量ans。

在函数内部，首先创建一个队列que，用于存储待处理的节点。如果根节点root不为空，将其加入队列。

接下来，创建一个空的二维向量ans，用于存储遍历结果。

使用一个循环，当队列不为空时，执行以下操作：

1. 获取当前队列的大小size，表示当前层的节点个数。
2. 创建一个空的一维向量vec，用于存储当前层的节点值。
3. 在一个嵌套循环中，从队列中取出size个节点：
   • 取出队头节点node，并将其值加入到vec中。
   • 如果该节点有左子节点，将左子节点加入队列。
   • 如果该节点有右子节点，将右子节点加入队列。
4. 将vec加入到ans中，表示当前层的节点值已经遍历完成。
5. 重复上述操作，直到队列为空。
6. 返回最终的结果ans，即二叉树的层次遍历结果。

复杂度

        时间复杂度:

                O(n)

其中n是二叉树中节点的数量。

        空间复杂度n

                O(n)

队列中元素的个数不超过 nnn 个，故渐进空间复杂度为 O(n)

c++ 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:
    vectorint>> levelOrder(TreeNode* root) {
        // 创建一个队列，用于存储待处理的节点
        queue que;
 
        // 如果根节点不为空，将其加入队列
        if(root!=NULL) que.push(root);
 
        // 创建一个二维向量ans，用于存储遍历结果
        vectorint>> ans;
 
        // 当队列不为空时，执行以下操作：
        while(!que.empty())
        {
            // 获取当前队列的大小size，表示当前层的节点个数
            int size = que.size();
 
            // 创建一个空的一维向量vec，用于存储当前层的节点值
            vector<int> vec;
 
            // 从队列中取出size个节点
            for(int i=0;i
            {
                // 取出队头节点node，并将其值加入到vec中
                TreeNode *node = que.front();
                que.pop();
                vec.push_back(node->val);
 
                // 如果该节点有左子节点，将左子节点加入队列
                if(node->left) que.push(node->left);
 
                // 如果该节点有右子节点，将右子节点加入队列
                if(node->right) que.push(node->right);
            }
 
            // 将vec加入到ans中，表示当前层的节点值已经遍历完成
            ans.push_back(vec);
        }
 
        // 返回最终的结果ans，即二叉树的层次遍历结果
        return ans;
    }
};

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