[Tree Breadth First Search] 二叉树的层序遍历

leetcode 102，Binary Tree Level Order Traversal，难度 medium

树上的BFS，Tree Breadth First Search这个标题更新，二叉树广度优先搜素算法处理的相关题目。

DFS(Deep First Search)深度优先搜索，BFS(Breath First Search)广度优先搜索的区别如下图。

0. 题干

给你一个二叉树，请你返回其按 层序遍历 得到的节点值。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

示例：
二叉树：[3,9,20,null,null,15,7],

返回其层次遍历结果：

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

1. 代码

/*** 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) {queue<TreeNode*> que; //构造队列que，里面的元素都是TreeNode*类型的指针que.push(root);vector<vector<int>> res;  //二维数组while (que.size() != 0) {int size = que.size();vector<int> level;while (size --) {TreeNode* cur = que.front();que.pop();if (!cur) {continue;}level.push_back(cur->val);que.push(cur->left);que.push(cur->right);}if (level.size() != 0) {res.push_back(level);}}return res;}
};

2. 代码流程详叙

2.1 第一层

oot为结点1的地址（他里面的val值是3）,
构造队列que，里面的元素都是TreeNode*类型的指针，
把root指针存到队列里面，
构造二维数组res，里面存储的元素int型，

此时que.size=1，进入最外面的while循环，
此时size=1;
定义一维数组level，

进入while(size --)循环，size–为0
cur存储结点1地址，
que.pop(),把刚才存到que里面的指针元素(结点1）地址清除，

cur地址存在，不为NULL，所以不管continue语句，

把结点1的val值存到level数组里面，再依次把结点1的左右结点的地址存到队列que里面去；

size为0，所以内while循环不继续，进入下面的if 语句，

此时level.size()为1，把level的地址存到res里面，即第一层二叉树的元素被存到res了。

2.2 第二层

que.size() 为2，进入最外面while循环，

size值为2，再定义一个数组level，注意这个level和之前的不一样，地址不同，

size为2，进入内while循环，size–为1，
cur指向结点1的左结点，即存储元素9的地址，

que队列清除元素9的地址，
cur不为NULL，所以还是别管continue;

把元素9存到level数组里面，
元素9对应结点的左右结点都没有，所以存了两个NULL进入队列；

再次内while循环，size–为0，

cur指向元素20对应的地址，
que队列清除元素20的地址，cur不为NULL，调过continue,

然后把元素20存到level数组里面，再把元素15、元素7对应的地址存到队列里面，

size为0，结束内while循环，

level.size()值为2，把存储了元素9、元素20的一维数组的地址，存到二维数组res里面，即第二层二叉树的元素被存好了。

2.3 第三层

que.size()为4，不为0，进入外面的while大循环，

size=4,
再次定义新的一维数组level，
size为4，进入内while循环，size–，为3.
cur指向NULL；

que队列清除一个NULL，
进入continue语句，跳过剩下的代码，继续下一个while循环，size–为2

cur指向下一个NULL，
还是走continue，调过剩下的代码，继续下一个while循环，size–为1

cur存储元素15对应的地址，
que队列清除元素15对应的地址，

把元素15存到新的一维数组level里面，把元素15对应结点的左右结点存到队列里面，就是存了两个NULL，

进入内while循环，size–为0，
cur存储元素7对应的地址，

que队列清除元素7对应的地址，跳过continue语句，
把元素7存到一维数组level里面，再把元素7的左右结点存到队列里面，就是再存了两个NULL，

level.size()为2，把依次存储了元素15、元素7的一维数组level，的地址存到二维数组res里面，即第三层二叉树的元素被存好了。

2.4 结束

还要再来一次判断：

que.size()为4，不为0，进入外面的while大循环，由于队列存了四个NULL，所以一直走四次continue语句，

level.size值为0，队列que一直pop，最终que.size()也为0，所有代码运行结束，

返回 res;