LeetCode 102. 二叉樹的層序遍歷 | Python

• 2020 年 5 月 13 日
• 筆記

102. 二叉樹的層序遍歷

題目來源：//leetcode-cn.com/problems/binary-tree-level-order-traversal

題目

給你一個二叉樹，請你返回其按 層序遍歷 得到的節點值。 （即逐層地，從左到右訪問所有節點）。

示例：

二叉樹：[3,9,20,null,null,15,7],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回其層次遍歷結果：

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

解題思路

思路：廣度優先搜索

本題，我們使用廣度優先搜索的思路來解決。

廣度優先搜索（BFS），它是按照層進行搜索的。題目中要求，按層序遍歷得到所需的節點。那麼這裡就跟 BFS 訪問的方式吻合。

在這裡，我們藉助隊列，保存每層的所有節點，然後每次把隊列里所有的節點都進行出隊操作。出隊這裡需要注意，保存每層所有節點的時候，這裡先可以標記每層的節點數，那麼在出隊的時候，循環遍歷的次數就等於當前層數的節點數。

此時遍歷每層節點時，如果當前節點的左右節點非空時，再次加入隊列。循環操作，這樣每層都能夠被遍歷，隊列為空時，就能得到想要的結果。

具體的程式碼如下。

程式碼實現

# 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]]:
        # 先處理特殊情況
        if not root:
            return []

        # 返回結果
        res = []

        from collections import deque
        # 定義隊列
        queue = deque()
        # 將根節點入隊
        queue.append(root)
        # 隊列不為空，表達式二叉樹還有節點，循環遍歷
        while queue:
            # 先標記每層的節點數
            size = len(queue)
            # 定義變數，記錄每層節點值
            level = []
            # 這裡開始遍歷當前層的節點
            for _ in range(size):
                # 出隊
                node = queue.popleft()
                # 先將當前節點的值存儲
                level.append(node.val)
                # 節點的左右節點非空時，入隊
                if node.left is not None:
                    queue.append(node.left)
                if node.right is not None:
                    queue.append(node.right)
            # 添加每層的節點值列表
            res.append(level)
        return res

實現結果

以上就是使用廣度優先搜索，藉助隊列先入先出的性質，逐層遍歷，得到所需求的解，進而解決《102. 二叉樹的層序遍歷》問題的主要內容。

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