Binary Tree Level Order Traversal

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本文介绍了一种从上到下、从左至右进行二叉树层序遍历的方法，提供了两种实现思路：使用队列迭代遍历及递归方法，并分析了各自的时间复杂度。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Binary Tree Level Order Traversal

Description

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

Example 1:
For example, Given binary tree [3,9,20,null,null,15,7],

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

Tags: Tree

解读题意

层序遍历一棵二叉树：从上到下，从左到右

思路1

根结点为空是空树，返回
申明一个queue,将根结点放入
若queue不为空，将根结点的左右结点放入队列中，将根结点从queue中弹出存入list中，此时队列中存放的就是下一层的所有结点
重复执行步骤3知道queue为空

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        return levelOrderHelper(root);
    }

    private List<List<Integer>> levelOrderHelper(TreeNode root) {

        Queue<TreeNode> treeNodeQueue = new LinkedList<>();
        List<List<Integer>> relist = new ArrayList<>();

        if (root == null)
            return relist;

        treeNodeQueue.offer(root);
        while (!treeNodeQueue.isEmpty()) {
            int levelSize = treeNodeQueue.size();
            List<Integer> subList = new LinkedList<>();
            while(levelSize != 0 ){
                if(treeNodeQueue.peek().left != null)treeNodeQueue.offer(treeNodeQueue.peek().left);
                if(treeNodeQueue.peek().right != null)treeNodeQueue.offer(treeNodeQueue.peek().right);
                levelSize--;
                subList.add(treeNodeQueue.poll().val);
            }
            relist.add(subList);
        }

        return relist;
    }
}

time complexity:O(n^2)

思路2

运用递归来求，但是算法核心和思路1是一致的
1. 按照前序遍历的顺序来访问二叉树，每访问一个结点，将当前结点的val放入list中。
2. 递归访问左右子结点，直到子结点为空

class solution{
     public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
           List<List<Integer>> relist = new ArrayList<>();
           if (root == null)
               return relist;

           levelOrderHelper(root, 0, relist);
           return relist;
       }

       private void levelOrderHelper(TreeNode root, int level, List<List<Integer>> relist) {

           if(root == null)
               return;

           if(relist.size() <= level)
               relist.add(new ArrayList<>());


           relist.get(level).add(root.val);
           levelOrderHelper(root.left,level+1,relist);
           levelOrderHelper(root.right,level+1,relist);

       } 
}