华为OD机试 - 悄悄话：二叉树层序遍历之缜密攻略

2023-11-23 19:41:06

二叉树层序遍历：深入浅出的探索

在计算机科学领域，遍历是访问和处理数据结构中所有元素的过程。对于二叉树这种非线性数据结构，层序遍历是一种广泛应用的遍历算法，它允许我们以逐层的方式遍历二叉树中的所有节点。

什么是层序遍历？

层序遍历，也称为广度优先搜索（BFS），是一种按层遍历二叉树的算法。从根节点开始，它先访问当前层的每个节点，然后依次访问下一层的每个节点。这一过程一直持续到遍历完所有节点为止。

层序遍历算法

层序遍历算法的伪代码如下：

function 层序遍历(二叉树 root)
  队列 q = new Queue()
  q.enqueue(root)
  while q 不为空
    当前层节点数 = q.size()
    for i = 0 到 当前层节点数 - 1
      node = q.dequeue()
      访问 node
      if node.left != null
        q.enqueue(node.left)
      if node.right != null
        q.enqueue(node.right)

Java 代码示例

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class BinaryTreeLevelOrderTraversal {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建二叉树
        TreeNode root = new TreeNode(1);
        root.left = new TreeNode(2);
        root.right = new TreeNode(3);
        root.left.left = new TreeNode(4);
        root.left.right = new TreeNode(5);

        // 进行层序遍历
        levelOrderTraversal(root);
    }

    private static void levelOrderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return;
        }

        // 使用队列存储当前层的节点
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(root);

        // 循环遍历每一层
        while (!queue.isEmpty()) {
            // 获取当前层节点数
            int levelSize = queue.size();

            // 遍历当前层所有节点
            for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
                // 取出队首元素
                TreeNode node = queue.poll();

                // 访问当前节点
                System.out.print(node.val + " ");

                // 如果当前节点有左子节点，将其加入队列
                if (node.left != null) {
                    queue.offer(node.left);
                }

                // 如果当前节点有右子节点，将其加入队列
                if (node.right != null) {
                    queue.offer(node.right);
                }
            }

            // 换行，准备遍历下一层
            System.out.println();
        }
    }

    private static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }
}