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队列的应用场景
1、429. N 叉树的层序遍历
2、 103. 二叉树的锯齿形层序遍历
3、662. 二叉树最大宽度
4、515. 在每个树行中找最大值
队列的应用场景
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广度优先搜索（BFS）：队列是广度优先搜索算法的核心数据结构。在BFS中，我们从根节点开始，逐层地访问节点，首先访问根节点，然后访问其所有直接子节点，然后是子节点的子节点，以此类推。队列用于按照层级顺序存储待访问的节点，确保先访问上一层的节点，然后再访问下一层的节点。
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树的层次遍历：在树的层次遍历算法中，队列用于按层级顺序存储待访问的节点。这样可以确保先访问上一层的节点，然后再访问下一层的节点。
1、429. N 叉树的层序遍历
思路：队列实现广度优先搜索(dfs)。
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:int val;vector<Node*> children;Node() {}Node(int _val) {val = _val;}Node(int _val, vector<Node*> _children) {val = _val;children = _children;}
};
*/class Solution {
public:vector<vector<int>> levelOrder(Node* root) {vector<vector<int>> ret;//存储返回结果queue<Node*> q;if (root == nullptr)//处理空树return ret;q.push(root);while (q.size()) {//某层元素个数为0则结束vector<int> tmp;//暂存当前层的元素int n = q.size();for (int i = 0; i < n; i++) {//循环处理当前层Node* s = q.front();q.pop();//弹出队列tmp.push_back(s->val);//存入暂存数组//每处理完一个元素，它的孩子节点需要入队列for (Node* child : s->children) {/if (child != nullptr)q.push(child);}}ret.push_back(tmp);//存入当前层的结果}return ret;}
};2、 103. 二叉树的锯齿形层序遍历
思路：队列实现广度优先搜索(dfs)，偶数层进行逆置即可实现锯齿形层序遍历。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left),* right(right) {}* };*/
class Solution {
public:vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) {vector<vector<int>> ret;if (root == nullptr)return ret;queue<TreeNode*> q;int level = 1;q.push(root);while (q.size()) {int sz = q.size();vector<int> tmp;for (int i = 0; i < sz; i++) {TreeNode* t = q.front();q.pop();tmp.push_back(t->val);if (t->left)q.push(t->left);if (t->right)q.push(t->right);}if (level % 2 == 0)reverse(tmp.begin(), tmp.end());ret.push_back(tmp);level++;}return ret;}
};3、662. 二叉树最大宽度
思路：数组模拟二叉树建堆思路，使用数组或队列统计下标并计算差值即可。
题中说题目数据保证答案将会在 32 位 带符号整数范围内，所以使用unsigned int存储下标差值。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left),* right(right) {}* };*/
class Solution {
public:int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) {vector<pair<TreeNode*, unsigned int>> q;unsigned int ret = 0;q.push_back({root, 1});while (q.size()) {auto& x = q.front();auto& y = q.back();ret = max(ret, y.second - x.second + 1);vector<pair<TreeNode*, unsigned int>> tmp;//存储下一层for (auto& x : q) {if (x.first->left)tmp.push_back({x.first->left, x.second * 2});if (x.first->right)tmp.push_back({x.first->right, 2 * x.second + 1});}q = tmp;//更新为下一层}return ret;}
};4、515. 在每个树行中找最大值
思路：队列实现广度优先搜索(dfs)。
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left),* right(right) {}* };*/
class Solution {
public:vector<int> largestValues(TreeNode* root) {vector<int> ret;if (root == nullptr)return ret;queue<TreeNode*> q;q.push(root);while (q.size()) {int sz = q.size();int tmp = INT_MIN;for (int i = 0; i < sz; i++) {//便利当前层TreeNode* t = q.front();q.pop();tmp = max(tmp, t->val);//记录当前层最大值//更新当前元素的子节点到队列if (t->left)q.push(t->left);if (t->right)q.push(t->right);}ret.push_back(tmp);}return ret;}
};
