二叉树层序遍历实现与示例

二叉树的层序遍历是一种对二叉树进行深度优先搜索（Depth-First Search, DFS）的一种变种，它按照从上到下、从左到右的顺序访问每个节点。在计算机科学中，尤其是数据结构和算法领域，这种遍历方式对于理解和操作二叉树结构非常关键。 在给定的题目中，问题的核心是实现一个函数`levelOrder`，它接收一个二叉树的根节点`root`作为参数，返回一个二维整数向量`vector<vector<int>>`，其中包含了二叉树的层序遍历结果。层序遍历的结果遵循以下规则： 1. **初始化**：首先创建一个空的结果列表`ret`，用于存储每一层的节点值。 2. **队列操作**：使用`queue<TreeNode*> q`来辅助存储待访问的节点。将根节点`root`入队。 3. **遍历过程**： - 当队列不为空时，执行循环： - 获取当前层的节点数量`currentLevelSize`，并创建一个新的向量`temp`，用于存储当前层的节点值。 - 遍历当前层的所有节点，从队列中取出一个节点`node`，将其值添加到`temp`中，并将其左右子节点（如果有）分别入队，以便后续处理。 - 将`temp`添加到结果列表`ret`对应的位置。 4. **返回结果**：遍历完成后，返回包含所有层节点值的二维向量`ret`。 给出的C++代码实现了这个思路，定义了一个名为`Solution`的类，其中`levelOrder`方法封装了上述逻辑。该方法利用了队列的先进先出特性，确保了层序遍历的正确顺序。通过递归调用和迭代的方式，有效地解决了二叉树的层序遍历问题。 在实际应用中，层序遍历常用于打印二叉树的图形结构、计算节点深度、查找特定层的节点、构建多级菜单等场景。掌握二叉树的层序遍历有助于提升算法设计和分析能力，是许多数据结构和算法面试中的常见题目。