102. 二叉树的层序遍历
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题目
解法：广度优先
思路
核心思想是使用广度优先搜索（BFS）配合队列，逐层处理节点。
正确性证明：队列的先进先出特性保证了节点按层顺序被访问。每次循环处理一层，通过记录当前队列大小确保只处理该层节点，子节点入队等待下一层处理，这样不会遗漏或重复访问任何节点。
- Step 1: 初始化队列，将根节点入队
- Step 2: 当队列不为空时，记录当前层节点数
- Step 3: 遍历当前层节点，取值并存入临时数组，同时将子节点入队
- Step 4: 将临时数组加入结果集
复杂度
- 时间复杂度: ，其中 n 是节点数，每个节点仅访问一次。
- 空间复杂度: ，最坏情况下队列需要存储所有节点。
代码
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
vector<vector<int>>ans;
deque<TreeNode*>dq;
if(root == nullptr)
return ans;
dq.push_back(root);
while(!dq.empty()){
int n = dq.size();
vector<int>tmp;
for(int i = 0; i < n; i++){
TreeNode* cur = dq.front();
dq.pop_front();
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
vector<vector<int>>ans;
deque<TreeNode*>dq;
if(root == nullptr)
return ans;
dq.push_back(root);
while(!dq.empty()){
int n = dq.size();
vector<int>tmp;
for(int i = 0; i < n; i++){
TreeNode* cur = dq.front();
dq.pop_front();
tmp.push_back(cur->val);
if(cur->left) dq.push_back(cur->left);
if(cur->right) dq.push_back(cur->right);
}
ans.push_back(tmp);
}
return ans;
}
};