107.二叉树的层序遍历 python

题目

题目描述

给你二叉树的根节点 root ,返回其节点值 自底向上的层序遍历 。 (即按从叶子节点所在层到根节点所在的层,逐层从左向右遍历)

示例 1:

在这里插入图片描述

输入:root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出:[[15,7],[9,20],[3]]

示例 2:

输入:root = [1]
输出:[[1]]

示例 3:

输入:root = []
输出:[]

提示:

树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

题解

要实现二叉树的自底向上的层序遍历,我们可以采用标准的广度优先搜索(BFS)策略来遍历树的每一层,并在遍历完成后将结果反转,或者在遍历过程中使用栈数据结构来直接得到自底向上的顺序。下面是使用Python实现这一功能的一个示例代码:


def levelOrderBottom(root: TreeNode)
### Python 实现二叉树层序遍历 #### 方法概述 层序遍历是一种基于广度优先搜索(BFS)的二叉树遍历方式。它按照从上到下、从左到右的顺序访问每一层节点。为了实现这一目标,通常会借助队列来存储待处理的节点。 #### 代码实现 以下是一个完整的 Python 实现: ```python from collections import deque class TreeNode: def __init__(self, value): self.val = value self.left = None self.right = None def levelOrder(root): if not root: # 如果根节点为空,则直接返回空列表 return [] result = [] # 存储最终的结果 queue = deque([root]) # 初始化队列并加入根节点 while queue: # 当队列不为空时继续循环 current_level_size = len(queue) # 获取当前层的节点数量 current_level_values = [] # 存储当前层的值 for _ in range(current_level_size): # 遍历当前层的所有节点 node = queue.popleft() # 取出队首节点 current_level_values.append(node.val) # 将其值加入当前层结果 if node.left: # 如果存在左子节点,将其加入队列 queue.append(node.left) if node.right: # 如果存在右子节点,将其加入队列 queue.append(node.right) result.append(current_level_values) # 将当前层的结果加入总结果中 return result ``` 此代码通过 `deque` 数据结构实现了高效的队列操作,并能够正确处理满二叉树和非满二叉树的情况[^1]。 #### 示例运行 假设我们构建了一棵如下所示的二叉树: ``` 1 / \ 2 3 / \ \ 4 5 6 / 7 ``` 对应的层序遍历结果应为:[[1], [2, 3], [4, 5, 6], [7]]。 可以验证上述代码能正确输出预期结果。 --- #### 易错点分析 在实现过程中需要注意以下几个常见错误: 1. **未初始化队列**:如果忘记将根节点放入队列,程序可能陷入死循环或提前结束。 2. **忽略空节点**:某些情况下需要显式表示空节点的位置,具体取决于需求[^4]。 3. **层次划分不清**:如果没有记录每层的节点数,在嵌套结构复杂的树中可能会混淆不同层的数据[^3]。 以上问题都可以通过仔细设计逻辑加以规避。 ---
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