二叉树获取每个级别的所有节点

二叉树是一种常见的树状数据结构，它由节点组成，每个节点最多有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。获取每个级别的所有节点可以通过广度优先搜索（BFS）算法来实现。

BFS算法是一种逐层遍历树的算法，它从根节点开始，逐层遍历每个节点，并按照从左到右的顺序访问它们的子节点。通过使用一个队列来辅助实现，我们可以按照层级顺序将节点加入队列，并在遍历每个节点时将其子节点加入队列。这样，我们就可以逐层获取所有节点。

以下是一个示例的二叉树节点类的定义：

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

接下来，我们可以定义一个函数来实现获取每个级别的所有节点：

from collections import deque

def get_nodes_by_level(root):
    if not root:
        return []

    result = []
    queue = deque([root])

    while queue:
        level_nodes = []
        level_size = len(queue)

        for _ in range(level_size):
            node = queue.popleft()
            level_nodes.append(node.val)

            if node.left:
                queue.append(node.left)
            if node.right:
                queue.append(node.right)

        result.append(level_nodes)

    return result

以上函数使用了一个队列来辅助实现广度优先搜索。我们首先将根节点加入队列，然后在每一层的循环中，将当前层级的节点值加入一个临时列表，并将它们的子节点加入队列。循环结束后，将临时列表加入结果列表中。最后返回结果列表，即为每个级别的所有节点。

这是一个使用示例：

# 构造一个二叉树
#       1
#      / \
#     2   3
#    / \   \
#   4   5   6
root = TreeNode(1)
root.left = TreeNode(2)
root.right = TreeNode(3)
root.left.left = TreeNode(4)
root.left.right = TreeNode(5)
root.right.right = TreeNode(6)

# 获取每个级别的所有节点
result = get_nodes_by_level(root)
print(result)

输出结果为：