力扣 102. 二叉树的层序遍历-优快云博客

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文章介绍了如何使用层序遍历（广度优先搜索）来遍历二叉树，主要借助队列作为辅助数据结构。该方法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(n)。在循环中，节点按层次依次出队，左右子节点入队，最终得到按层次排列的节点值。

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层序遍历是指一层一层从左到右的遍历二叉树，即广度优先遍历。这题利用了队列作为辅助数据结构来逐级处理节点。队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，而用栈先进后出适合模拟深度优先遍历也就是递归的逻辑。

时间复杂度：O(n)，空间复杂度：O(n)

思路：

创建一个队列，如果不为空树，则将根节点（第一个节点）入队。
构建一个循环，循环终止条件为队列中没有需要处理的节点，即将树中全部节点处理完。
再构建一个嵌套循环，用于处理当前层级的所有节点，循环终止条件是处理完当前级别的所有节点。
1. 在此循环中，将队列的最前面的节点出队，值被添加到vector<int>中保存，并且该节点被从队列中删除。
2. 如果出队的节点有左子节点，则将其放入队列中，在下一个大循环里作为下一层级的节点处理。右子节点同理。
当嵌套循环结束后，将vector<int>中保存的当前层级的所有节点放入vector<vector<int>>二维数组中保存。
大循环结束，返回结果vector<vector<int>>。

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:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> ret;
        queue<TreeNode*> que;
        if (root != NULL)
            que.push(root);
        while (!que.empty())
        {
            int size = que.size();
            vector<int> layer;
            while (size--)
            {
                TreeNode* node = que.front();
                layer.push_back(node->val);
                que.pop();
                if (node->left)
                    que.push(node->left);
                if (node->right)
                    que.push(node->right);
            }
            ret.push_back(layer);
        }
        return ret;
    }
};