102. 二叉树的层次遍历

问题描述

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]
]

解决方案

• queue的概念用deque来实现，popleft() 时间复杂为O(1)即可。

• 外围的While用来定义BFS的终止条件，所以我们最开始initialize queue的时候可以直接把root放进去。

• 在每层的时候，通过一个cur_level记录当前层的node.val，size用来记录queue的在增加子孙node之前大小，因为之后我们会实时更新queue的大小。

• 当每次从queue中pop出来的节点，把它的左右子节点放进Queue以后，记得把节点本身的的value放进cur_level

• for loop终止后，就可以把记录好的整层的数值，放入我们的return数组里。

时间复杂度：O(n)

show me the code

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        from collections import deque
        if not root: return []
        queue, res = deque([root]), []
        
        while queue:
            cur_level, size = [], len(queue)
            for i in range(size):
                node = queue.popleft()
                if node.left:
                    queue.append(node.left)
                if node.right:
                    queue.append(node.right)
                cur_level.append(node.val)
            res.append(cur_level)
        return res

这里再介绍一种不依赖于queue的解法

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        if not root:
            return []
        res,level = [],[root]
        while level:
            res.append([node.val for node in level])
            temp = []
            for node in level:
                temp.extend([node.left,node.right])
            level = [leaf for leaf in temp if leaf]
        return res

这样看起来更加优雅一些，但是牺牲了一些性能