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]
]

算法思想：采用DFS遍历整棵树，如果当前节点所在层(从0层开始)是一个新层，即len(res)==level(利用下标从0开始)。举例：当遍历到第0层时，是一个新层，此时res中没有vector，说明需要添加一个新的vector，则需要添加一个新的vector，否则，就找到对应层的vector，向里面添加元素。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> res;
    
    void travel(TreeNode* root,int level){
        if(res.size()==level){
            vector<int> temp;//res.push_back(vector<int>());匿名写法
            res.push_back(temp);
        } 
        res[level].push_back(root->val);
        if(root->left)
            travel(root->left,level+1);
        if(root->right)
            travel(root->right,level+1);
    }
    
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)
            return res;
        travel(root,0);
        return res;
    }
};

LeetCode_102_二叉树的层次遍历_二叉树


采用非递归方式对树进行层序遍历，使用队列

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> res;
        queue<TreeNode*> q;
        if(root==NULL)
            return res;
        q.push(root);
        q.push(NULL);//NULL用于分隔不同的层
        vector<int> cur;
        while(!q.empty()){
            TreeNode *temp=q.front();
            q.pop();
            if(temp==NULL){//得到NULL说明当前层已经遍历完成，并且当前层所有的子节点已经加入到队列中了
                res.push_back(cur);//将已经得到的结果，加入到res中
                cur.resize(0);//重置cur
                if(q.size()>0)//如果队列中还有元素，添加NULL用于不同层之间的分隔
                    q.push(NULL);   
            }else{
                cur.push_back(temp->val);
                if(temp->left)q.push(temp->left);
                if(temp->right)q.push(temp->right);
            }
        }
        return res;
    }
};

LeetCode_102_二叉树的层次遍历_层次遍历_02


不需要添加NULL来分隔不同层，只需要在每次检查队列是否为空时，统计队列中元素个数即可(开始时，队列中的元素一定是同一层的元素)，此方法需要明白，在每次检查队列是否为空时，队列中的所有元素是属于同一层的节点。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        vector<vector<int>> res;
        if(!root)
            return res;
        queue<TreeNode*> que;
        que.push(root);
        while(!que.empty()){//每次判断队列是否为空时,都是一个新层,每一个新层都新建一个vector
            int size=que.size();
            vector<int> temp;
            while(size--){
                TreeNode* top=que.front();
                que.pop();
                temp.push_back(top->val);
                if(top->left)
                    que.push(top->left);
                if(top->right)
                    que.push(top->right);
            }
            res.push_back(temp);
        }
        return res;
    }
};

LeetCode_102_二叉树的层次遍历_算法思想_03