12.优化算法之队列+宽搜（BFS）

BFS——广度优先算法（Breadth First Search）-CSDN博客

1.N叉树的层序遍历(广度优先搜索)

429. N 叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        List<List<Integer>> ret=new LinkedList<>();
        if(root==null){
            return ret;
        }
        Queue<Node> q=new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int sz=q.size();
            List<Integer> tmp = new ArrayList<>(); // 统计本层的结点信息
            for(int i=0;i<sz;i++){
                Node t=q.poll();
                tmp.add(t.val);
                //让孩子入队
                for(Node child:t.children){
                    if(child!=null){
                        q.add(child);
                    }
                }
            }
            ret.add(tmp);
        }
        return ret;
    }
}

 2.⼆叉树的锯⻮形层序遍历

103. 二叉树的锯齿形层序遍历 - 力扣（LeetCode）

增加一个标记位，让偶数行存储信息的数据逆序

class Solution {
    public List<List<Integer>> zigzagLevelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> ret = new LinkedList<List<Integer>>();
        if (root == null) {
            return ret;
        }
        Queue<TreeNode> q=new LinkedList<>();
        q.add(root);
        int level=1;
        while(!q.isEmpty()){
            int sz=q.size();
            List<Integer> list=new LinkedList<>();
            for(int i=0;i<sz;i++){
                TreeNode t=q.poll();
                list.add(t.val);
                if(t.left!=null){
                    q.add(t.left);
                }
                if(t.right!=null){
                    q.add(t.right);
                }
            }
            //判断是否逆序
            if(level%2==0){
                Collections.reverse(list);
            }
            level++;
            ret.add(list);
        }
        return ret;
    }
}

3.二叉树最大宽度

介绍java中Pair和Map的区别-CSDN博客

662. 二叉树最大宽度 - 力扣（LeetCode）

class Solution {
    public int widthOfBinaryTree(TreeNode root) {
        List<Pair<TreeNode, Integer>> q = new ArrayList<>(); // ⽤数组模拟队列
        q.add(new Pair<TreeNode, Integer>(root, 1));
        int ret = 0; // 记录最终结果
        while (!q.isEmpty()) {
            // 先更新⼀下这⼀层的宽度
            Pair<TreeNode, Integer> t1 = q.get(0);
            Pair<TreeNode, Integer> t2 = q.get(q.size() - 1);
            ret = Math.max(ret, t2.getValue() - t1.getValue() + 1);
            // 让下⼀层进队
            List<Pair<TreeNode, Integer>> tmp = new ArrayList<>();
            for (Pair<TreeNode, Integer> t : q) {
                TreeNode node = t.getKey();
                int index = t.getValue();
                if (node.left != null) {
                    tmp.add(new Pair<TreeNode, Integer>(node.left, index * 2));
                }
                if (node.right != null) {
                    tmp.add(new Pair<TreeNode, Integer>(node.right, index * 2
                            + 1));
                }
            }
            q = tmp;
        }
        return ret;
    }
}

 4.在每个树行中找最大值

515. 在每个树行中找最大值 - 力扣（LeetCode）

class Solution {
    public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
        if (root == null)
            return ret;
        Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while (!q.isEmpty()) {
            int sz = q.size();
            int tmp = Integer.MIN_VALUE;
            for (int i = 0; i < sz; i++) {
                TreeNode t = q.poll();
                tmp = Math.max(tmp, t.val);
                if (t.left != null)
                    q.add(t.left);
                if (t.right != null)
                    q.add(t.right);
            }
            ret.add(tmp);
        }
        return ret;
    }
}