102. 二叉树的层序遍历

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]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-level-order-traversal

算法及思路

层序遍历的介绍：https://leetcode-cn.com/leetbook/read/data-structure-binary-tree/xej9yc/

层序遍历就是逐层遍历树结构。

广度优先搜索是一种广泛运用在树或图这类数据结构中，遍历或搜索的算法。

层序遍历

每个节点都可能存储着左右子节点，所以在进入下一层前，需要将下一层的两个节点做记录

记录什么？左右子节点以及下一层的深度

如何记录？依靠队列这个数据结构(先进先出)

代码

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Solution:
    def levelOrder(self, root: TreeNode) -> List[List[int]]:
        from collections import deque
        queue = deque()
        ans = []
        # 如果是空树，直接返回
        if not root:
            return ans
        # 将根节点放入队列中
        queue.append((0, root))
        while queue:
            d, node = queue.popleft()
            if d == len(ans):
                ans.append([])

            ans[d].append(node.val)
            
            # 将当前节点的左右子节点入队
            if node.left:
                queue.append((d+1, node.left))
            if node.right:
                queue.append((d+1, node.right))
        return ans