LeetCode 107：二叉树的层序遍历 II 的 Python 实现

2024-02-19 13:00:02

导言

在计算机科学中，二叉树是一种重要的数据结构，广泛应用于各种算法和数据存储场景中。LeetCode 107：二叉树的层序遍历 II 是一个经典的算法问题，它要求我们对给定的二叉树进行层序遍历，并逐层存储节点值。

问题

给定一棵二叉树，设计一个算法从上到下逐层遍历这棵树，并按层顺序存储每个节点的值。

Python 实现

def levelOrderBottom(root):
    if not root:
        return []

    queue = [root]
    result = []

    while queue:
        level_size = len(queue)
        level_values = []

        for _ in range(level_size):
            node = queue.pop(0)
            level_values.append(node.val)

            if node.left:
                queue.append(node.left)

            if node.right:
                queue.append(node.right)

        result.insert(0, level_values)

    return result

算法详解

我们的算法遵循广度优先搜索 (BFS) 的策略来层序遍历二叉树。

初始化： 我们从根节点开始，并将其放入一个队列中。同时，创建一个空列表 result 来存储每一层的节点值。
BFS 遍历： 我们使用一个循环来遍历队列中的节点。在每次循环中，我们执行以下步骤：
- 弹出当前节点： 从队列中弹出当前正在处理的节点。
- 存储节点值： 将当前节点的值添加到 level_values 列表中。
- 添加子节点： 如果当前节点有左子节点或右子节点，则将它们添加到队列中。
存储层级结果： 当我们遍历完一层中的所有节点后，我们将 level_values 列表添加到 result 列表的开头。这样做可以确保按层顺序存储节点值。
重复以上步骤： 我们重复步骤 2 和 3，直到队列为空，这意味着我们已经遍历了整个二叉树。