力扣 102

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#算法

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本文介绍了二叉树的层次遍历算法，包括递归和迭代两种实现方式。递归方法通过深度优先搜索，按层级返回节点值；迭代方法利用队列实现广度优先搜索，逐层遍历并返回结果。

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level).

For example:
Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],
3
/
9 20
/
15 7
return its level order traversal as:
[
[3],
[9,20],
[15,7]
]

解题：
1.递归
树的遍历不外呼就是前中后序遍历，此题可以看出是前序遍历
宏观上总是左边的结点排在前面

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Solution {

    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int level = 0;
        if (root == null) return res;
        help(root, level, res);
        return res;
    }
    public void help(TreeNode root, int level, List<List<Integer>> res){
        if (level == res.size()){
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
            res.add(list);
        }
        res.get(level).add(root.val);
        if (root.left != null) {
            help(root.left, level + 1, res);
        }
        if (root.right != null) {
            help(root.right, level + 1, res);
        }
    }
}

2.迭代
树的遍历，首先想到的辅助结构是队列（先进先出）

public static List<List<Integer>> levelOrder1(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();

        //结束符
        TreeNode dummy = new TreeNode(0);

        //初始化队列和二维列表
        int level = 0;
        List<Integer> list = new ArrayList<>();

        if (root == null){
            return res;
        }
        res.add(list);

        queue.add(root);
        queue.add(dummy);

        while(true) {
            TreeNode currentNode = queue.poll();
            //如何分层？增加一个结束标识符
            if (currentNode == dummy){
                if (!queue.isEmpty()){
                    res.add(new ArrayList<Integer>());
                    level++;
                    queue.add(dummy);
                    continue;
                }
                //当前结点时dummy并且此时队列为空
                else {
                    //删除最后多余的空数组
                    //可能会多出个空数组  因为最后结点的左右孩子都为空 并没有加到最后的链表中
                    res.remove(level);
                    break;
                }
            }

            if (currentNode != null){
                res.get(level).add(currentNode.val);
                queue.add(currentNode.left);
                queue.add(currentNode.right);
            }
        }
        
        return res;
    }