LeetCode（102）：二叉树的层次遍历

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题目描述：

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：

层序遍历二叉树是典型的广度优先搜索BFS的应用，但是这里稍微复杂一点的是，我们要把各个层的数分开，存到一个二维向量里面。

大体思路还是基本相同的，建立一个queue，然后先把根节点放进去，这时候找根节点的左右两个子节点，这时候去掉根节点，此时queue里的元素就是下一层的所有节点，用一个for循环遍历它们，然后存到一个一维向量里，遍历完之后再把这个一维向量存到二维向量里，以此类推，可以完成层序遍历。

C++解法一：

// Iterative
class Solution {
public:
    vector<vector<int> > levelOrder(TreeNode *root) {
        vector<vector<int> > res;
        if (root == NULL) return res;

        queue<TreeNode*> q;
        q.push(root);
        while (!q.empty()) {
            vector<int> oneLevel;
            int size = q.size();
            for (int i = 0; i < size; ++i) {
                TreeNode *node = q.front();
                q.pop();
                oneLevel.push_back(node->val);
                if (node->left) q.push(node->left);
                if (node->right) q.push(node->right);
            }
            res.push_back(oneLevel);
        }
        return res;
    }
};

下面我们来看递归的写法，核心就在于我们需要一个二维数组，和一个变量level，当level递归到上一层的个数时，我们新建一个空层，继续往里面加数字。

C++解法二：

// Recursive
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int> > res;
        levelorder(root, 0, res);
        return res;
    }
    void levelorder(TreeNode *root, int level, vector<vector<int> > &res) {
        if (!root) return;
        if (res.size() == level) res.push_back({});
        res[level].push_back(root->val);
        if (root->left) levelorder(root->left, level + 1, res);
        if (root->right) levelorder(root->right, level + 1, res);
    }
};