Leetcode monthly question-102 binary tree traversal

102 Sequence traversal of binary tree

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],

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
返回其层次遍历结果：

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

BFS detailed picture source

BFS breadth traversal formula:

The data structure required for bfs traversal is a queue. When a breadth traversal is required, the following formula can be written first.

void bfs(TreeNode root) {
    Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
    queue.add(root);
    while (!queue.isEmpty()) {
        // Java 的 pop 写作 poll()，出队列并返回节点。
        TreeNode node = queue.poll(); 
        // 将已出队列节点的子节点插入队列
        if (node.left != null) {
            queue.add(node.left);
        }
        if (node.right != null) {
            queue.add(node.right);
        }
    }
}

Leetcode problem solution:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    List<List<Integer>> list = new ArrayList();
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        bfs(root);
        return list;
    }
    // bfs遍历
    void bfs(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque();
        if (root != null) {
            queue.add(root);
        }
        // 执行入队与出队操作，直至全部出队
        while (!queue.isEmpty()) {
            // 计算每一层节点数量n，连续执行n次出队入队。当前层全部出队并统计val后再进入下一层。
            int size = queue.size();
            List<Integer> list2 = new ArrayList();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                list2.add(node.val);
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            list.add(list2);
        }
    }
}