来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/cong-shang-dao-xia-da-yin-er-cha-shu-ii-lcof
原题描述：
从上到下按层打印二叉树，同一层的节点按从左到右的顺序打印，每一层打印到一行。
例如:
给定二叉树: [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]
]
解题思路：
1.按层打印：即二叉树的广度优先遍历（BFS），实现方式为递归和借助辅助队列的方法。
2.每层打印到一行：将本层的全部节点打印到一行，并将下一层全部的系欸但加入队列。
算法流程：
1.建立二维数组ans（构造方法会自动初始化为空）,当一颗空树，返回ans;
2.初始化：建立一个辅助队列q，如果非空树，将树根节点的值压入队列，q.push(root)
3.BFS循环：当队列为空，说明所有的节点遍历完毕，跳出循环
①.队不为空时，建立临时一维数组v_tmp，存储当前层的打印结果；
②.当前层循环打印： 循环次数为当前层节点数（即队列 q的长度）；
a）出队：队首元素出队，用一个node保存出队结果
b）加入tmp：将node->val加至tmp的尾部
c）添加子节点： 若 node 的左（右）子节点不为空，则将左（右）子节点加入队列 q
③.将当前层的结果加入ans。
源码如下：
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
vector<vector<int>> ans;
queue<TreeNode*> q;
if (root == NULL)
{
return ans;
}
//将根节点压入队列
q.push(root);
//队列不为空，循环出队，并将子节点入队。
while (!q.empty())
{
vector<int> tmp;
for (int i = q.size(); i > 0; --i)
{
TreeNode* node = q.front();
tmp.push_back(node->val);
q.pop();
if (node->left)
q.push(node->left);
if (node->right)
q.push(node->right);
}
ans.push_back(tmp);
}
return ans;
}
};
BFS的基本框架：
递归
非递归
1.申请辅助队列：q
queue<TreeNode*> q;
同时作初始化：
一般，如果树为空，返回空；树不为空，直接将根节点加入队列。
if (root == NULL)
return…;
q.push(root);
2.一个循环体，且循环终止的条件一定是队列为空
while (!q.empty())
{
…
}
3.循环体的主体是获取到队头元素，同时，判断该元素是否还含有左右子节点，有的话，就将子节点压入队列。
基本上就是下面的框架，只要根据需求稍微变形就ok。
while (!q.empty())
{
...
for (int i = q.size(); i > 0; --i)
{
TreeNode* node = q.front();
...
q.pop();
if (node->left)
q.push(node->left);
if (node->right)
q.push(node->right);
}
...
}
例题：
求解二叉树的深度(这道题用深度优先更好解)，此处只是熟悉应用BFS
可以看到程序的主体基本没有变化，只是换了两句代码
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
int maxDepth(TreeNode* root) {
if (root == NULL)
return 0;
queue<TreeNode *> q;
q.push(root);
int len = 0;
while (!q.empty())
{
for (int i = q.size(); i > 0; --i)
{
TreeNode* node = q.front();
q.pop();
if (node->left)
q.push(node->left);
if (node->right)
q.push(node->right);
}
len ++;
}
return len;
}
};