深入探讨二叉树按层遍历的递归实现方式

经验将分享一道常见的算法笔试题：如何实现按层遍历二叉树。本文将详细介绍如何通过递归调用的方式实现按层遍历二叉树（即通过深度优先搜索的形式实现按层遍历二叉树）。

创建表示二叉树节点的静态内部类

首先，我们需要创建一个表示二叉树节点的静态内部类。通过这个类，我们可以构建一棵二叉树结构，这是实现按层遍历的基础。

编写获取二叉树高度的工具函数

接下来，我们编写一个工具函数，用于获取一棵二叉树的高度。通过递归调用的方式，该函数可以计算出二叉树的高度，为后续按层遍历提供所需信息。

实现递归方式按层遍历二叉树的算法

在实现按层遍历的算法中，我们需要考虑以下几点：

1. 算法函数需要接收三个参数：当前遍历的节点，存储按层遍历结果的数据结构（嵌套List），以及当前节点所在层（从0开始）；

2. 如果当前节点为空，直接返回；

3. 递归调用，遍历当前节点的左右子节点，注意：表示节点层的参数需要加1；

4. 将当前节点的值按照其所在层添加到表示返回结果的参数数据结构中。

综合工具函数与递归算法实现按层遍历

结合上述两个函数，我们可以通过递归调用的方式实现按层遍历二叉树的功能：

1. 调用工具函数获取二叉树的高度（即二叉树层数）；

2. 基于二叉树的高度创建存储返回结果的数据结构（嵌套List）；

3. 调用函数从根节点开始（层数参数为0，表示第一层），按层遍历二叉树。

编写本地测试主方法验证算法正确性

为了验证算法的正确性，我们编写本地测试主方法：

1. 创建一棵二叉树结构；

2. 调用算法，获取按层遍历二叉树的结果，并将结果打印到控制台。

观察测试结果并确认算法可靠性

最后，运行本地测试主方法，观察控制台输出。如果输出符合预期，证明算法按层遍历二叉树的功能通过了测试，可以认为算法实现是成功的。

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