剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

题目

从上到下打印出二叉树的每个节点，同一层的节点按照从左到右的顺序打印。
例如:
给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

返回：

[3,9,20,15,7]

题解思路

二叉树的 从上至下 打印（即按层打印），又称为二叉树的 广度优先搜索（BFS）。
BFS 通常借助队列 的先入先出特性来实现。

算法流程：

特例处理

当树的根节点为空，则直接返回空列表 [] ；

初始化

打印结果列表 res = [] ，包含根节点的队列 queue = [root] ；

BFS 循环: 当队列 queue 为空时跳出；

出队： 队首元素出队，记为 node；
打印： 将 node.val 添加至列表list 尾部；
添加子节点： 若 node 的左（右）子节点不为空，则将左（右）子节点加入队列 queue ；

返回值

返回打印结果列表 res 即可

代码

class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        //根节点为空的情况返回空数
        if(root==null)
            return new int[0];

        //生成一个队列，用来保存节点
        //LinkedList底层双向链表，适合增删
        Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
        //生成一个 list，用来保存输出的节点
        //ArrayList底层数组，适合查找
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        //首先让根节点入队
        queue.add(root);

        //遍历队列，直到队列为空
        while (!queue.isEmpty()) {
            //获取队列的头部元素
            TreeNode node=queue.poll();
            //把结点值存放到list中
            list.add(node.val);

            //判断该节点是否有左右子节点
            //如果左子节点有值，则把左子节点加入到队列中
            if(node.left!=null){

                queue.add(node.left);
            }
            //如果右子节点有值，则把右子节点加入到队列中
            if (node.right!=null){
                queue.add(node.right);
            }
        }

        //根据题目要求，把list转化为数组
        int[] res=new int[list.size()];
        for(int i=0;i< list.size();i++){
            res[i]=list.get(i);
        }
        return res;
    }
}