102、二叉樹的層序遍歷 | 演算法（leetcode，附思維導圖 + 全部解法）300題

零 標題：演算法（leetcode，附思維導圖 + 全部解法）300題之（102）二叉樹的層序遍歷

一 題目描述

二 解法總覽（思維導圖）

三 全部解法

1 方案1

1)程式碼：

// 方案1 “自己。2個佇列法”。

// 思路：
// 1）邊界：若 root 為假值，則 直接返回 [] 。
// 2）狀態初始化：let resList = [], curLevel = 0, queue_1 = [root], queue_2 = [] 。
// 3）核心：跟2個佇列（queue_1、queue_2）情況，對該二叉樹進行遍歷處理。
// 4）返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 1）邊界：若 root 為假值，則 直接返回 [] 。
    if (!root) {
        return [];
    }

    // 2）狀態初始化：let resList = [], curLevel = 0, queue_1 = [root], queue_2 = [] 。
    let resList = [],
        curLevel = 0,
        queue_1 = [root],
        queue_2 = [];
    
    // 3）核心：跟2個佇列（queue_1、queue_2）情況，對該二叉樹進行遍歷處理。
    while (queue_1.length !== 0) {
        const {val, left, right} = queue_1.shift();
        // 邊界
        if (resList[curLevel] === undefined) {
            resList[curLevel] = [];
        }
        resList[curLevel].push(val);
        
        if (left) {
            queue_2.push(left);
        }
        if (right) {
            queue_2.push(right);
        }

        if (queue_1.length === 0) {
            curLevel++;
            // 注：以下2行 可簡寫成 [queue_1, queue_2] = [queue_2, []] 。
            queue_1 = queue_2;
            queue_2 = [];
        }
    }

    // 4）返回結果 resList 。
    return resList;
}

2 方案2

1)程式碼：

// 解法2 “自己。1個佇列法（本質：方案1的優化版）”。
// 思路：
// 1）邊界：若 root === null ，則 直接返回 [] 。
// 2）狀態初始化：queue = [root], curLevel = 0, resList = [] 。

// 3）核心：若 queue.length !== 0，則 迴圈處理。
// 3.1）核心：處理本次 佇列queue 裡的所有節點
// 並將各節點值放入當前層次的列表中。
// 3.1.1）初始化本層列表。
// 3.1.2）分別根據 左、右子樹 情況，更新 queue 值。
// 3.2）更新層次的值 curLevel++ 。

// 4）返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 1）邊界：若 root === null ，則 直接返回 [] 。
    if (root === null) {
        return [];
    }

    // 2）狀態初始化：queue = [root], curLevel = 0, resList = [] 。
    let queue = [root],
        curLevel = 0,
        resList = [];
    
    // 3）核心：若 queue.length !== 0，則 迴圈處理。
    while (queue.length !== 0) {
        // 3.1）核心：處理本次 佇列queue 裡的所有節點
        // 並將各節點值放入當前層次的列表中。
        const l = queue.length;
        for (let i = 0; i < l; i++) {
            const {val, left, right} = queue.shift();
            // 3.1.1）初始化本層列表。
            if (!resList[curLevel]) {
                resList[curLevel] = [];
            }
            resList[curLevel].push(val);
            // 3.1.2）分別根據 左、右子樹 情況，更新 queue 值。
            if (left !== null) {
                queue.push(left);
            }
            if (right !== null) {
                queue.push(right);
            }
        }

        // 3.2）更新層次的值 curLevel++ 。
        curLevel++;
    }

    // 4）返回結果 resList 。
    return resList;
}

3 方案3

1)程式碼：

// 解法3 “遞迴”。
// 參考：
// 1）https://leetcode.cn/problems/binary-tree-level-order-traversal/solution/dai-ma-jian-ji-yi-chong-huan-bu-cuo-de-j-139f/

// 思路：
// 1）狀態初始化：curLevel = 0, curRoot = root, resList = [] 。
// 2）核心：呼叫遞迴函式。
// 3）返回結果 resList 。
var levelOrder = function(root) {
    // 遞迴函式
    const dfs = (curLevel = 0, curRoot = null) => {
        // 1）遞迴出口
        if (curRoot === null) {
            return;
        }

        // 2）遞迴主體
        const {val, left, right} = curRoot;

        // 2.1）初始化 本層的列表 。
        if (!resList[curLevel]) {
            resList[curLevel] = [];
        }
        // 2.2）本層的列表塞入 當前的節點值 。
        resList[curLevel].push(val);
        // 2.3）分別遞迴處理 左、右子樹 。
        dfs(curLevel + 1, left);
        dfs(curLevel + 1, right);
    };

    // 1）狀態初始化：curLevel = 0, curRoot = root, resList = [] 。
    let curLevel = 0,
        curRoot = root,
        resList = [];

    // 2）核心：呼叫遞迴函式。
    dfs(curLevel, curRoot);

    // 3）返回結果 resList 。
    return resList;
}

四 資源分享 & 更多

1 歷史文章 - 總覽

2 博主簡介

碼農三少 ，一個致力於編寫 極簡、但齊全題解（演算法） 的博主。
專注於 一題多解、結構化思維 ，歡迎一起刷穿 LeetCode ~