LeetCode-102. Binary Tree Level Order Traversal-优快云博客

本文介绍了二叉树层次遍历的三种实现方法：使用两个队列交替存储隔层节点，使用单个队列记录每层节点数量，以及递归方式逐层遍历。每种方法都详细解释了其工作原理，并提供了完整的Java代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述

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]
]

解题思路

将二叉树按照层级的方式遍历，利用两个队列，将树中的元素隔层的添加到不同的队列中，然后判断哪个队列不为空，取出队列中的元素添加到列表中即可。

代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root == null)
            return result;
        Queue<TreeNode> queue1 = new LinkedList<TreeNode>();
        Queue<TreeNode> queue2 = new LinkedList<TreeNode>();
        queue1.add(root);
        while(queue1.size()!=0 || queue2.size()!=0){
            List<Integer> local = new ArrayList<Integer>();
            if(queue1.size() != 0){
                while(queue1.peek() != null){
                    TreeNode tmp = queue1.poll();
                    local.add(tmp.val);
                    if(tmp.left != null){
                        queue2.add(tmp.left);
                    }
                    if(tmp.right != null)
                        queue2.add(tmp.right);
                }
                result.add(local);
            }else{
                while(queue2.peek() != null){
                    TreeNode tmp = queue2.poll();
                    local.add(tmp.val);
                    if(tmp.left != null)
                        queue1.add(tmp.left);
                    if(tmp.right != null)
                        queue1.add(tmp.right);
                }
                result.add(local);
            }
        }
        return result;
    }
}

可以使用一个队列来完成操作，开始循环之前，记录当前队列中元素的个数（即为当前层节点的个数m），那么当前层的循环只取出队列中的前m个节点即可。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root == null)
            return result;
        Queue<TreeNode> queue1 = new LinkedList<TreeNode>();
        //Queue<TreeNode> queue2 = new LinkedList<TreeNode>();
        queue1.add(root);
        while(queue1.size()!=0 ){
            List<Integer> local = new ArrayList<Integer>();
            int size = queue1.size();
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode tmp = queue1.poll();
                local.add(tmp.val);
                if(tmp.left != null)
                    queue1.add(tmp.left);
                if(tmp.right != null)
                    queue1.add(tmp.right);
            }

            result.add(local);
        }
        return result;
    }
}

递归的方式求解

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root == null)
            return result;
        recursionCore(root,result,1);
        return result;
    }
    private void recursionCore(TreeNode root,List<List<Integer>> result,int level){
        if(root == null)
            return;
        if(result.size() < level){
            result.add(new ArrayList<Integer>());
        }
        result.get(level-1).add(root.val);
        recursionCore(root.left,result,level+1);
        recursionCore(root.right,result,level+1);
    }
}