31.二叉树的层次遍历_中

一、题目描述

给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

二、解题思路

先来补充知识，数据结构中的广度优先搜索，这里给出详细的搜索过程，方便大家学习。

先来给一个节点图，

广度优先搜索详细步骤：

第一步：我们从顶点A开始，A的未访问节点有BED三个顶点，首先访问A的第一个未访问顶点，然后访问A的第二个未访问顶点，再访问A的第三个未访问顶点，这是的搜索顺序是A——B——E——D

第二步：由于B是在E和D之前被访问的，接下来首先访问B的未访问邻节点，是C；这是再访问E的邻节点，E的未访问邻节点是G，访问G；最后再来访问D的邻接未访问节点，但由于D的邻接节点G已经访问过了，不再访问，此时搜索顺序更新为了A——B——E——D——C——G

第三步：这是按照顺序，我们应该访问节点C的邻接点了，因为C在D之后，G之前，而D的邻节点在第二步已经访问过啦，此时C的邻节点只有F访问F。然后访问G的邻接节点，访问H；此时在更新搜索顺序：

A——B——E——D——C——G——F——H

第四步：由于F在H之前被访问故接下来访问F的未访问邻节点，但是F没有未访问的邻节点，所以直接考虑在F之后被访问的节点H，即接下来应访问H的未访问的邻节点，所以访问I。

最后得到访问序列(搜索顺序)：A——B——E——D——C——G——F——H——I

有没有层层遍历的感觉呢？

对应到二叉树的层次遍历中

给定一颗二叉树，输出它的层次遍历来看看。

层次遍历结果是：1-2-3-4-5-6-7-8-9

是不是发现可以使用广度优先搜索来解决二叉树的层次遍历。

三、代码演示

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        //这个集合用来存放最终的结果集
        List<List<Integer>> reList = new ArrayList<>();

        if(root == null){
            return reList;
        }

        //声明的这个队列是用来为每一个节点做判断用的，判断该节点是否存在左右子树,并存储他们
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        //将根节点加入到队列中
        queue.add(root);

        //此时遍历队列，直到队列为空
        while(!queue.isEmpty()){
            //用于存放当前这一层的所有节点值的集合
            List<Integer> curLevelNode = new ArrayList<>();

            //获取当前层的节点数量，节点数量为当前队列的长度
            int curLevelNum = queue.size();
            //将当前层的节点依次出队
            for(int i=0; i<curLevelNum; i++){
                //队列中元素出队，声明一个变量存储每次出队的节点
                TreeNode curNode = queue.removeFirst();
                //将这个每次出队的值放到上面声明的curLevelNode集合中
                curLevelNode.add(curNode.val);

                //判断每次出队列的这个值的左右子树，如果存在将其左右子树排在队列后面，进入下一轮循环
                if(curNode.left != null){
                    queue.add(curNode.left);
                }
                if(curNode.right != null){
                    queue.add(curNode.right);
                }
            }
            //一次for循环遍历一层的节点，遍历完之后将其加入到最终结果集合中
            reList.add(curLevelNode);
        }
    return reList;
    }
}