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,null,null,15,7],
3
/
9 20
/
15 7
return its level order traversal as:
[
[3],
[9,20],
[15,7]
]

题意：按层遍历一个二叉树后输出遍历结果。

思路：
这是一道典型的宽度优先搜索的题目，学会一个套路很容易掌握这类问题的解决方法。
核心是用队列，先把搜索的起点加入队列，然后开始重复这样一个步骤：1、从队列头部取出元素；2、看从这个元素能搜索到的邻接的元素，把它们加入到队列中；3、直到队列为空，证明已经搜索完了全部的元素。
这道题需要按层搜索，所以有一个关键点：不能每次从队列取出一个元素，而是一次取出一层的元素。

public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) {
        return res;
    }

    Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
    q.offer(root);
    while (!q.isEmpty()) {
        int size = q.size();//当前层有的元素个数
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {//只遍历当前层的元素
            TreeNode cur = q.poll();
            list.add(cur.val);
            //把下层元素加到队列中
            if (cur.left != null) {
                q.offer(cur.left);
            }
            if (cur.right != null) {
                q.offer(cur.right);
            }
        }
        res.add(list);
    }

    return res;
}