題⽬描述

從上到下按層打印⼆叉樹，同⼀層結點從左⾄右輸出。每⼀層輸出⼀⾏。

給定的⼆叉樹是 {1,2,3,#,#,4,5} :

該⼆叉樹多⾏打印層序遍歷的結果是：

[
[1],
[2,3],
[4,5]
]

示例1
輸⼊：{8,6,10,5,7,9,11}
返回值：[[8],[6,10],[5,7,9,11]]

思路及解答

59題的縮減版

迭代法BFS（廣度優先搜索）

public class Solution {
    ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {
        //層次打印遍歷樹
        ArrayList<ArrayList<Integer> > lists = new ArrayList<>();
        if(pRoot == null) return lists;
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        q.offer(pRoot);
        while(!q.isEmpty()){
            int size = q.size();
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
            for(int i = 0; i < size; i++){
                TreeNode temp = q.poll();
                list.add(temp.val);
                if(temp.left != null) q.offer(temp.left);
                if(temp.right != null) q.offer(temp.right);
            }
            lists.add(list);
        }
        return lists;
    }
    
}

• 時間複雜度：O(n)，每個節點恰好入隊和出隊各一次
• 空間複雜度：O(n)，隊列中最多存儲n個節

遞歸DFS（深度優先搜索）

雖然層序遍歷通常用BFS，但也可以用DFS通過遞歸隱式維護層級信息來實現

import java.util.*;

public class Solution {

    public ArrayList<ArrayList<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<>();
        if (root == null) return result;
        
        dfs(root, 0, result);
        return result;
    }
    
    private void dfs(TreeNode node, int depth, ArrayList<ArrayList<Integer>> result) {
        if (node == null) return;
        
        // 如果當前深度對應的列表不存在，創建新列表
        if (depth >= result.size()) {
            result.add(new ArrayList<>());
        }
        
        // 將當前節點值加入對應深度的列表
        result.get(depth).add(node.val);
        
        // 遞歸處理左右子樹，深度+1
        dfs(node.left, depth + 1, result);
        dfs(node.right, depth + 1, result);
    }
}

• 時間複雜度：O(n)，每個節點訪問一次
• 空間複雜度：O(h)，遞歸棧深度等於樹高，最壞情況O(n)