剑指 Offer 32 - I. 从上到下打印二叉树

大家好，我是吴师兄。

今天继续来学习《剑指Offer》系列的一道经典题目，依旧给出了非常详细的题解和精美的配图与动画。

一、题目描述

从上到下打印出二叉树的每个节点，同一层的节点按照从左到右的顺序打印。

例如: 给定二叉树: [3,9,20,null,null,15,7],

  3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

返回：

[3,9,20,15,7]

二、题目解析

这道题实质是考查树的**层次遍历（广度优先遍历）**算法：

每一次打印一个结点的时候，如果该结点有子结点，则把该结点的子结点放到一个队列的末尾。

接下来到队列的头部取出最早进入队列的结点，重复前面的打印操作，直至队列中所有的结点都被打印出来为止。

为了帮助你更好的理解整个过程，我特意做了一组动画，点开可以查看：

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二、参考代码

// 登录 AlgoMooc 官网获取更多算法图解
// https://www.algomooc.com
// 作者：程序员吴师兄
class Solution {
    public int[] levelOrder(TreeNode root) {
        // 根节点为空的情况返回空数组
        if (root == null) return new int[0];
        // 生成一个队列，用来保存节点
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
    
        // 生成一个 list，用来保存输出的节点
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 首先让根节点入队
        queue.add(root);
    
        // 遍历队列，直到队列为空
        while (!queue.isEmpty()) {
            // 获取队列的头部元素
            TreeNode node = queue.poll();
            // 把结点值存放到 list 中
            list.add(node.val);
            // 判断该节点是否有左右子节点
        
            // 如果左子节点有值，则把左子节点加入到队列中
            if (node.left != null){
                queue.add(node.left); 
            }
            // 如果右子节点有值，则把右子节点加入到队列中 
            if (node.right != null){
              queue.add(node.right);
            }          
            
    }
        // 根据题目要求，把 list 转化为数组
        int[] res = new int[list.size()];
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            res[i] = list.get(i);
        }
        // 返回 res
        return res;
    }
}