（LeetCodeHot100）102. 二叉树的层序遍历——binary-tree-level-order-traversal

102. 二叉树的层序遍历——binary-tree-level-order-traversal

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

示例 1：

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输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]

示例 2：

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输入：root = [1]
输出：[[1]]

示例 3：

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输入：root = []
输出：[]

提示：

  • 树中节点数目在范围 [0, 2000] 内
  • -1000 <= Node.val <= 1000

我的思路

  • 最简单的就是直接顺序输出层序遍历，但是这里要分层（每层是一个List）
  • 我想到了老师讲的哨兵结点：

我的错误代码

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class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        // 根节点先入队
        queue.offer(root);
        // 定义一个标记，方便分层
        queue.offer(new TreeNode(Integer.MAX_VALUE));
        while (!queue.isEmpty()) {
            List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
            TreeNode p = queue.peek();
            if (p.val != Integer.MAX_VALUE) {
                list1.add(p.val);
            }
            if (p.left != null) {
                queue.offer(p.left);
            }
            if (p.right != null) {
                queue.offer(p.right);
            }
            queue.pop();
            if (!queue.isEmpty() && queue.peek().val == Integer.MAX_VALUE) {
                // 到标记了，说明该层入队结束了
                ans.add(list1);
                queue.pop();
                queue.offer(new TreeNode(Integer.MAX_VALUE));
            }
        }
        return ans;
    }
}

顺着我的思路的代码3ms|击败2.41%

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class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (root == null) { // 修复错误1：空根节点直接返回
            return ans;
        }
        Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);
        queue.offer(new TreeNode(Integer.MAX_VALUE)); // 哨兵标记第一层结束

        List<Integer> currentLevel = new ArrayList<>(); // 存储当前层元素
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode p = queue.poll(); // 取出队首节点（直接poll，避免重复peek）

            if (p.val == Integer.MAX_VALUE) { // 遇到哨兵，说明当前层遍历结束
                ans.add(new ArrayList<>(currentLevel)); // 加入结果集
                currentLevel.clear(); // 清空，准备下一层
                // 如果队列不为空，说明还有下一层，加新哨兵
                if (!queue.isEmpty()) {
                    queue.offer(new TreeNode(Integer.MAX_VALUE));
                }
            } else { // 普通节点：取值 + 入队左右子树
                currentLevel.add(p.val); // 修复错误2：收集当前层所有节点
                if (p.left != null) {
                    queue.offer(p.left);
                }
                if (p.right != null) {
                    queue.offer(p.right);
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}

更简洁的写法1ms|击败97.34%

==（不用哨兵，统计每层节点数）==

哨兵思路可行，但统计每层节点数的写法更直观、无额外节点开销，推荐掌握：

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class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
        if (root == null) return ans;
        Deque<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);

        while (!queue.isEmpty()) {
            int levelSize = queue.size(); // 关键：当前层的节点数
            List<Integer> currentLevel = new ArrayList<>();
            // 遍历当前层的所有节点（循环levelSize次）
            for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
                TreeNode p = queue.poll();
                currentLevel.add(p.val);
                if (p.left != null) queue.offer(p.left);
                if (p.right != null) queue.offer(p.right);
            }
            ans.add(currentLevel); // 当前层遍历完，加入结果
        }
        return ans;
    }
}
  • 还是我想复杂了