102. Binary Tree Level Order Traversal(C++和Java实现二叉树层序遍历)

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

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

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its level order traversal as:

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

 关键思路：常规二叉树层序遍历用队列即可，但该题需要记录每一层有多少个节点

解法一：

二叉树先序遍历和层序号level_num结合，每当遍历某个节点的左右孩子时，将level_num + 1。通过map记录要求的结果，其中key代表层序号，value为该层包含的节点数组。

C++版本

class Solution {
public:
    map> level;
    
    void preOrder(TreeNode* node, int level_num){
        if(node != NULL){
            level[level_num].push_back(node->val);
            preOrder(node->left, level_num + 1);
            preOrder(node->right, level_num + 1);
        }
    }
    
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector> result;
        preOrder(root, 1);
        for(auto v: level){
            result.push_back(v.second);
        }
        return result;
    }
};

Java版本

Map> level = new HashMap<>();
    
    void preOrder(TreeNode node, int level_num){
        if(node != null){
            if(level.containsKey(level_num)){
                level.get(level_num).add(node.val);
            }
            else{
                List l = new ArrayList<>();
                l.add(node.val);
                level.put(level_num, l);
            }
            preOrder(node.left, level_num + 1);
            preOrder(node.right, level_num + 1);
        }
    }
    
    public List> levelOrder(TreeNode root) {
        List> result = new ArrayList<>();
        preOrder(root, 1);
        for(Integer i: level.keySet()){
            result.add(level.get(i));
        }
        return result;
    }

解法二：

利用队列进行层序遍历，并且通过level_size记录二叉树某层共多少个节点，因为层序遍历的特点就是遍历完某一层的最后一个阶段，队列的size就是下一层节点数量，具体见代码。

class Solution {
public:
    map> level;
    
    void preOrder(TreeNode* node, int level_num){
        if(node != NULL){
            level[level_num].push_back(node->val);
            preOrder(node->left, level_num + 1);
            preOrder(node->right, level_num + 1);
        }
    }
    
    vector> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector> result;
        
        int level_size = 0;
        queue q;
        if(root != NULL){
            q.push(root);
        }
        
        TreeNode* node;
        while(!q.empty()){
            vector level;                  //存储当前层的节点
            level_size = q.size();              //代表当前层节点数量
            
            while(level_size--){                //一直操作完当前层的节点
                node = q.front();
                q.pop();
                level.push_back(node->val);
                //左右孩子都属于下一层，如队列
                if(node->left != NULL){ 
                    q.push(node->left);            
                }
                if(node->right != NULL){
                    q.push(node->right);
                }
            }
            result.push_back(level);
        }
        return result;
    }
};

 本小白华中科技大学在读研究生，自然语言处理方向。现每日一更LeetCode  Top 100 Liked Questions, 旨在于通过通俗易懂的画风和诸位计算机朋友们一起成长呀，不局限某题，争取举一反三，所有Questions均呈上C++和Java解法，不足之处多多指正，共同学习。