数据与结构设计一个算法，求二叉树中节点为x的结点的层次

为了设计一个算法来计算二叉树中节点值为 \( x \) 的节点所在层（层次），我们可以使用广度优先搜索 (BFS) 或层次遍历的方式。以下是使用广度优先搜索(BFS)的Python示例：

from collections import deque

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def find_node_level(root, target, level=0):
    if not root:
        return -1  # 如果根节点为空，返回-1表示未找到

    queue = deque([(root, level)])  # 使用双端队列存储节点及其层数
    found_levels = []

    while queue:
        node, curr_level = queue.popleft()

        if node.val == target:  # 找到目标节点，添加其层级
            found_levels.append(curr_level)

        if node.left:
            queue.append((node.left, curr_level + 1))
        if node.right:
            queue.append((node.right, curr_level + 1))

    # 如果找到了，返回非空列表；否则，返回空列表
    if found_levels:
        return found_levels
    else:
        return []  

# 示例用法
root = TreeNode(1)
root.left = TreeNode(2)
root.right = TreeNode(3)
root.left.left = TreeNode(4)
root.left.right = TreeNode(5)
target_value = 4
result = find_node_level(root, target_value)