学会二叉树的层序遍历，10道经典算法题轻松掌握！

2023-12-15 13:51:51

算法是计算机软件的基础，也是软件开发的核心基本功。作为一名程序员，掌握扎实的算法知识是必备技能。二叉树是计算机科学中常见的数据结构，也是算法学习的重要内容之一。二叉树层序遍历是一种常见的算法，它可以帮助我们对二叉树中的元素进行逐层遍历，广泛应用于各种编程任务中。

在本文中，我们将深入学习二叉树层序遍历算法，并通过LeetCode上的10道经典算法题，帮助您巩固对该算法的理解和应用。我们将从算法原理开始，逐步深入到具体实现，并提供详细的步骤和示例代码，让您轻松掌握二叉树层序遍历算法，在算法学习中更上一层楼。

二叉树层序遍历算法原理

二叉树层序遍历是一种深度优先搜索（DFS）算法，它按照二叉树的层次，从上到下、从左到右逐层遍历二叉树中的元素。算法的基本思路如下：

将二叉树的根节点入队。
当队列不为空时，从队列中取出队首元素，并访问该元素。
将该元素的左孩子和右孩子分别入队。
重复步骤2和步骤3，直到队列为空。

通过这种方式，我们可以按照二叉树的层次，从上到下、从左到右逐层遍历二叉树中的元素。

二叉树层序遍历算法实现

在Python中，我们可以使用队列来实现二叉树层序遍历算法。队列是一个先进先出（FIFO）的数据结构，我们可以使用它来存储二叉树中的节点。以下是二叉树层序遍历算法的Python实现：

def level_order_traversal(root):
  """
  二叉树层序遍历算法

  参数：
    root: 二叉树的根节点

  返回：
    一个列表，包含二叉树中元素的层序遍历结果
  """

  # 创建一个队列来存储二叉树的节点
  queue = []

  # 将二叉树的根节点入队
  queue.append(root)

  # 创建一个列表来存储二叉树中元素的层序遍历结果
  result = []

  # 当队列不为空时，从队列中取出队首元素，并访问该元素
  while queue:
    # 从队列中取出队首元素
    node = queue.pop(0)

    # 访问该元素
    result.append(node.val)

    # 将该元素的左孩子和右孩子分别入队
    if node.left:
      queue.append(node.left)
    if node.right:
      queue.append(node.right)

  # 返回二叉树中元素的层序遍历结果
  return result