数据结构—二叉树广度优先遍历

如果说深度遍历是在一个方向上“一头扎到底”，那么广度遍历则恰恰相反，现在各个方向上走出第1步，再在各个方向上走出第2步，第3步…一直在各个方向上全部走完。学习二叉树层序遍历时，第一次发现数据结构还是挺有意思的，选用不同的数据结构，对完成数据操作的难易程度和效率都有很大影响，根据不同业务场景，选择合适的数据结构，至关重要。

1.二叉树的广度优先遍历

详细遍历步骤如下
1）根节点1进入队列；
2）节点1出队， 输出节点1， 并得到节点1的左子节点2、 右子节点3， 让节点2和节点3入队；
3）节点2出队，输出节点2，并得到节点2的左子节点4、 右子节点
5， 让节点4和节点5入队；
4）节点3出队， 输出节点3， 并得到节点3的右子节点6，让节点6入
队；
5）节点4出队， 输出节点4， 由于节点4没有孩子节点， 所以没有新节点入队；
6）节点5出队， 输出节点5， 由于节点5没有孩子节点， 所以没有新节点入队；
7）节点6出队， 输出节点6， 节点6没有子节点， 没有新节点入队。
至此遍历完毕。

3.配套代码

配套代码如下，TreeNode 类见上一篇博文https://blog.youkuaiyun.com/mcsdnuser/article/details/106752398

/**
     *二叉树广度遍历
     * @param root
     */
    public void levelOrderTraversal(TreeNode root){
        Queue<TreeNode> quene = new LinkedList<TreeNode>();
        quene.offer(root);
        while (!quene.isEmpty()){
            TreeNode node = quene.poll();
            System.out.println(node.data);
            if(node.left != null){
                quene.offer(node.left);
            }
            if(node.right != null){
                quene.offer(node.right);
            }
        }
    }

4.顺便说一下Queue

队列（Queue）是与栈相对的一种数据结构， 是集合（Collection）的一个子类。队列允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表，栈的特点是后进先出，而队列的特点是先进先出。队列的用处很大，比如实现消息队列。

4.1 Queue 继承结构

从上图可以看出 Queue 大体可分为以下三类。
双端队列：双端队列（Deque）是 Queue 的子类也是 Queue 的补充类，头部和尾部都支持元素插入和获取。
阻塞队列：阻塞队列指的是在元素操作时（添加或删除），如果没有成功，会阻塞等待执行。例如，当添加元素时，如果队列元素已满，队列会阻塞等待直到有空位时再插入。
非阻塞队列：非阻塞队列和阻塞队列相反，会直接返回操作的结果，而非阻塞等待。双端队列也属于非阻塞队列。

4.2 Queue 方法

Queue 方法如图：

其中比较常用的方法有以下几个：
add(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时抛出异常；
offer(E)：添加元素到队列尾部，成功返回 true，队列超出时返回 false；
remove(Object)：删除元素，成功返回 true，失败返回 false；
peek()：获取但不移除此队列的第一个元素，若队列为空，则返回 null；
poll()：获取并移除此队列的第一个元素，若队列为空，则返回 null；
element()：获取但不移除此队列的第一个元素，若队列为空，则抛异常。
更为详细我们会在后续展开。。。