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优先级队列

很多人学 BFS 的时候都知道“用队列”，但为什么一定是队列？它到底在整个搜索流程中起了什么作用？
其实，掌握 BFS 的关键不是死记模板，而是搞懂“层层推进、状态过渡”这个思维模式，而队列正是这个模式的天然载体。

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429. N 叉树的层序遍历

【题目】：429. N 叉树的层序遍历

【算法思路】

这道题的核心是实现 ‘利用队列进行层序遍历’。每次记录队列中的元素个数，从而确定循环次数。在遍历时，我们需要使用 for (Node* child : t->children) 来访问当前节点的所有子节点，并将它们依次入队，进入下一层的遍历。

【代码实现】

/*
// 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) 
    {
        //1.创建相关容器
        vector<vector<int>> ret;
        queue<Node*> q;

        if(root == nullptr) return ret;
        q.push(root);
        //2.进行层序变量
        while(q.size())
        {
            int sz = q.size();
            vector<int> tmp;
            for(int i = 0; i < sz; i++)
            {
                Node * t = q.front();
                q.pop();
                tmp.push_back(t -> val);
                for(Node* child : t->children) //认下一层节点入队
                {
                    if(child != nullptr) q.push(child);
                }
            }
            ret.push_back(tmp);
        }

        //3.返回值
        return ret;
    }
};

---

103. 二叉树的锯齿形层序遍历

【题目】：103. 二叉树的锯齿形层序遍历

【算法思路】

【代码实现】

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> zigzagLevelOrder(TreeNode* root) 
    {
        //1.创建容器
        vector<vector<int>> ret;
        queue<TreeNode*> q;
        
        if(root == nullptr) return ret;
        q.push(root);
        int level = 1;
        
        //2.进行层序遍历
        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());
            level++;
            ret.push_back(tmp);
        }

        //3.返回值
        return ret;
    }
};

---

662. 二叉树最大宽度

【题目】：662. 二叉树最大宽度

【算法思路】

解法一:硬来

虽然该解法对这道题不适用，但是可能对下一道题适用。该题如果出现，左边这种情况，啥类型范围都存储不下。

解法二：利用数组存储二叉树的方式，给节点编号

使用数组模拟队列时，通过 pair<TreeNode*, unsigned int> 来存储节点和编号。在每次循环中，利用 auto& [x1, y1] 拆解队列中的首尾编号，从而更新宽度。这种语法用于将复杂对象（如元组或 std::pair）解构为多个局部变量 x1 和 y1

【代码实现】

class Solution {
public:
    int widthOfBinaryTree(TreeNode* root) 
    {
        //1.创建容器
        vector<pair<TreeNode*, unsigned int>> q;
        q.push_back({root,1});
        unsigned int ret = 0;

        //2.填表操作
        while(q.size())
        {
            //更新这一层的宽度(得到最后的数据)
            auto& [x1, y1] = q[0];
            auto& [x2, y2] = q.back();
            ret = max(ret, y2 - y1 + 1);

            //下一层进入队列
            vector<pair<TreeNode*, unsigned int>> ret;
            for(auto& [x, y] : q)
            {
                if(x->left) ret.push_back({x->left, y*2});
                if(x->right) ret.push_back({x->right, y*2 + 1});

            }
            q = ret;
        }

        //3.返回值
        return ret;

    }
};

---

515. 在每个树行中找最大值

【题目】：515. 在每个树行中找最大值

【算法思路】

【代码实现】

class Solution {
public:
    vector<int> largestValues(TreeNode* root) 
    {
        //1.创建相关容器
        vector<int> ret;
        queue<TreeNode*> q;

        if(root == nullptr) return ret;
        q.push(root);
        //2.进行层序变量
        while(q.size())
        {
            int sz = q.size();
            int levelMax = INT_MIN;
            for(int i = 0; i < sz; i++)
            {
                TreeNode * t = q.front();
                q.pop();
                if(levelMax < t-> val) levelMax = t ->val;
                if(t-> left) q.push(t-> left);
                if(t-> right) q.push(t-> right);
            }
            ret.push_back(levelMax);
        }
        //3.返回值
        return ret;
    }
};

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