层序遍历一个二叉树。就是从左到右一层一层的去遍历二叉树。这种遍历的方式和我们之前讲过的都不太一样。需要借用一个辅助数据结构即队列来实现，队列先进先出，符合一层一层遍历的逻辑，而用栈先进后出适合模拟深度优先遍历也就是递归的逻辑。

而这种层序遍历方式就是图论中的广度优先遍历，只不过我们应用在二叉树上。

一、层序遍历

1.题目

这道题的代码可以当做模版，解决层序遍历的类似问题

102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

2.思路

3.代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        if(root != NULL) que.push(root);//不能操作空结点
        vector<vector<int>> result;
        while(!que.empty()){
        //遍历每一层
        int size = que.size();        
        //创建该层的数组
        vector<int> vec;

        for(int i = 0;i < size;i++){
            //取队列顶层数据
            TreeNode* node = que.front();
            //把数据删除
            que.pop();
            vec.push_back(node->val);
            //结束条件+把结点左右结点加进去
            if(node->left) que.push(node->left);
            if(node->right) que.push(node->right);
        }
        //把这层数据加入二维数组
        result.push_back(vec);
        }
        return result;
    }
};

二、层序遍历||

1.题目

107. 二叉树的层序遍历 II - 力扣（LeetCode）

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值 自底向上的层序遍历 。 （即按从叶子节点所在层到根节点所在的层，逐层从左向右遍历）

2.思路

套用上面模版，读取出来的数组翻转一下即可

3.代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        if(root != NULL) que.push(root);
        vector<vector<int>> result;

        while(!que.empty()){
            int size = que.size();
            vector<int> vec;
            for(int i = 0;i < size;i++){
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                vec.push_back(node->val);
                if(node->left) que.push(node->left);
                if(node->right) que.push(node->right);
            }
            result.push_back(vec);
        }
        reverse(result.begin(),result.end());
        return result;
    }
};

三、二叉树右视图

1.题目

199. 二叉树的右视图 - 力扣（LeetCode）

2.思路

这道题也可以套用第一题模版，只需要取每层数组的最后一个元素即可

3.代码

class Solution {
public:
    vector<int> rightSideView(TreeNode* root) {
queue<TreeNode*> que;
        if(root != NULL) que.push(root);//不能操作空结点
        vector<int> result;
        while(!que.empty()){
        //遍历每一层
        int size = que.size();        
        //创建该层的数组
        vector<int> vec;

        for(int i = 0;i < size;i++){
            //取队列顶层数据
            TreeNode* node = que.front();
            //把数据删除
            que.pop();
            vec.push_back(node->val);
            //结束条件+把结点左右结点加进去
            if(node->left) que.push(node->left);
            if(node->right) que.push(node->right);
        }
        //把这层数据尾部加入数组
        result.push_back(vec[size-1]);
        }
        return result;
    }
};

四、二叉树的层平均值

1.题目

637. 二叉树的层平均值 - 力扣（LeetCode）

2.思路

加入每层平均即可

3.代码

class Solution {
public:
    vector<double> averageOfLevels(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        vector<double> result;
        if(root != NULL) que.push(root);

        while(!que.empty()){
            int size = que.size();
            double temp = 0;

            for(int i = 0;i<size;i++){
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                temp+=node->val;
                if(node->left) que.push(node->left);
                if(node->right) que.push(node->right);
            }
            result.push_back(temp/size);
        }
        return result; 

    }
};

五、N叉树的层序遍历

1.题目

429. N 叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

2.思路

用这个方法遍历其他儿子

3.代码

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) {
    queue<Node*> que;
        if(root != NULL) que.push(root);//不能操作空结点
        vector<vector<int>> result;
        while(!que.empty()){
        //遍历每一层
        int size = que.size();        
        //创建该层的数组
        vector<int> vec;

        for(int i = 0;i < size;i++){
            //取队列顶层数据
            Node* node = que.front();
            //把数据删除
            que.pop();
            vec.push_back(node->val);
            
            for(Node* child:node->children){
                que.push(child);
            }
        }
        //把这层数据加入二维数组
        //result.push_back(move(vec));
        result.push_back(vec);
        }
        return result;       
    }
};

六、在每个树行中找最大值

1.题目

515. 在每个树行中找最大值 - 力扣（LeetCode）

2.思路

在每层的数组找出最大值即可

3.代码

class Solution {
public:
    int getMax(vector<int> vec){
        int size = vec.size();
        int temp = vec[0];
        if(size>1){
            for(int i=1;i<size;i++){
                if(vec[i]>temp) temp = vec[i];
            }
        }
        return temp;
    }
    vector<int> largestValues(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        if(root != NULL) que.push(root);//不能操作空结点
        vector<int> result;
        while(!que.empty()){
        //遍历每一层
        int size = que.size();        
        //创建该层的数组
        vector<int> vec;

        for(int i = 0;i < size;i++){
            //取队列顶层数据
            TreeNode* node = que.front();
            //把数据删除
            que.pop();
            vec.push_back(node->val);
            //结束条件+把结点左右结点加进去
            if(node->left) que.push(node->left);
            if(node->right) que.push(node->right);
        }
        //把这层数据加入二维数组

        result.push_back(getMax(vec));
        }
        return result;       
    }
};