Leetcode（树）二叉树的层次遍历(c++)

最新推荐文章于 2025-01-21 11:26:50 发布

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本文介绍如何使用C++解决LeetCode上的二叉树层次遍历问题。通过队列数据结构，逐层访问并存储二叉树节点，最终得到层次遍历的结果。给出的具体例子展示了算法的输出格式及解题思路。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

给定一个二叉树，返回其按层次遍历的节点值。（即逐层地，从左到右访问所有节点）。

例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],
3
/
9 20
/
15 7
返回其层次遍历结果：

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

解题思路：借助队列结构，先将根节点入队，然后出队，访问该结点，如果它有左子树，则将左子树根节点入队；若果它有右子树，则将右子树根结点入队。然后出队，访问该结点，如此反复，直至队列为空。
因为本题的输出是一个vector，每一层作为一个vector元素，因此需要额外再加一个队列，依次保存每一层的结点。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
/*
queue 的基本操作有：
入队，如例：q.push(x); 将x 接到队列的末端。
出队，如例：q.pop(); 弹出队列的第一个元素，注意，并不会返回被弹出元素的值。
访问队首元素，如例：q.front()，即最早被压入队列的元素。
访问队尾元素，如例：q.back()，即最后被压入队列的元素。
判断队列空，如例：q.empty()，当队列空时，返回true。
访问队列中的元素个数，如例：q.size()
*/
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> vec_level;
        queue<TreeNode*> que;
        TreeNode* T=root;
        if(!root) return vec_level;
        que.push(T); //先将根结点入队
        while(!que.empty()){
            vector<int> vec;
            queue<TreeNode*>que_next;//该用于暂时存放下一层的结点
            while(!que.empty()){
                T = que.front(); //取出一个结点
                vec.push_back(T->val); //将该结点数值存入vec
                que.pop();//将该结点出队
                /*将该结点的左右子结点存入que_next队列中*/
                if(T->left) que_next.push(T->left);
                if(T->right) que_next.push(T->right);
            }
            vec_level.push_back(vec);
            que = que_next;//将下一层的结点队列赋予 循环用的队列，开始新的循环。
        }
        return vec_level;
    }
};