LeetCode102 Binary Tree Level Order Traversal Java

题目：

Given a binary tree, return the level order traversal of its nodes’ values. (ie, from left to right, level by level).

For example:

Given binary tree {3,9,20,#,#,15,7},

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

return its level order traversal as:

[
  [3],
  [9,20],
  [15,7]
]

分析：

层次遍历二叉树。就是首先訪问二叉树的第一层元素，再訪问第二层，接着訪问第三层。以此类推。

实现的方式是，用一个先进先出的队列作为辅助数据结构。用levelList保存每一层的元素，用resultList保存全部的levelList，然后

（1）把根节点入队列。并把一个哨兵节点入队列。哨兵节点用于标识某一层已经结束

（2）当队列中元素个数大于1时（除哨兵节点外还有其他元素）。进入循环。

訪问该元素，假设该元素为哨兵节点。则说明这一层已经结束了，并将一个哨兵节点入队，用于标识下一层结束的地方，把levelList存入resultList。并建一个新的levelList保存下一层的元素；否则，把该节点的值放进levelList，并把它不为null的孩子节点入队。

（3）把levelList加入resultList。由于最后一个哨兵节点没有办法被訪问到，导致保存最后一层元素的levelList没办法在循环中被加入进resultList。

详细的代码例如以下：

package global;

public class TreeNode {
    public int val;
    public TreeNode left;
    public TreeNode right;

    public TreeNode(int x) {
        val = x;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "TreeNode [val=" + val + ", left=" + left + ", right=" + right
                + "]";
    }

}

package leetcode102;

import global.TreeNode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * Created by liyuncong on 10/22/15.
 */
public class LeetCode102 {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> resultList = new ArrayList<List<Integer>>();
        if (root == null) {
            return resultList;
        }

        List<Integer> levelStorage = new LinkedList<Integer>();
        LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.offer(root);
        queue.offer(null);
        while (queue.size() > 1) {
            TreeNode top = queue.poll();
            if (top == null) {
                resultList.add(levelStorage);
                queue.offer(null);
                levelStorage = new LinkedList<Integer>();
            } else {
                levelStorage.add(top.val);
                if (top.left != null) {
                    queue.offer(top.left);
                }
                if (top.right != null) {
                    queue.offer(top.right);
                }
            }
        }
        resultList.add(levelStorage);

        return resultList;
    }
}