二叉树的前序，中序，后序遍历

二叉树的前序遍历

题目描述

给定一个二叉树，返回它的 前序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]  
   1
    \
     2
    /
   3 

输出: [1,2,3]

题目解析

用**栈(Stack)**的思路来处理问题。

前序遍历的顺序为根-左-右，具体算法为：

• 把根节点 push 到栈中
• 循环检测栈是否为空，若不空，则取出栈顶元素，保存其值
• 看其右子节点是否存在，若存在则 push 到栈中
• 看其左子节点，若存在，则 push 到栈中。

代码实现

class Solution {
    public List preorderTraversal(TreeNode root) {
        //非递归前序遍历，需要借助栈
        Stack stack = new Stack<>();
        List list = new LinkedList<>();
        //当树为空树时，直接返回一个空list
        if(root == null){
            return list;
        }
        //第一步是将根节点压入栈中
        stack.push(root);
        //当栈不为空时，出栈的元素插入list尾部。
        //当它的孩子不为空时，将孩子压入栈，一定是先压右孩子再压左孩子
        while(!stack.isEmpty()){
            //此处的root只是一个变量的复用
            root = stack.pop();
            list.add(root.val);
            if(root.right != null) stack.push(root.right);
            if(root.left != null) stack.push(root.left);
        }
        return list;
    }
}

二叉树的中序遍历

题目描述

给定一个二叉树，返回它的中序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]
   1
    \
     2
    /
   3

输出: [1,3,2]

题目解析

用**栈(Stack)**的思路来处理问题。

中序遍历的顺序为左-根-右，具体算法为：

• 从根节点开始，先将根节点压入栈
• 然后再将其所有左子结点压入栈，取出栈顶节点，保存节点值
• 再将当前指针移到其右子节点上，若存在右子节点，则在下次循环时又可将其所有左子结点压入栈中

代码实现

class Solution {
        public List inorderTraversal(TreeNode root) {
            List list = new ArrayList<>();
            Stack stack = new Stack<>();
            TreeNode cur = root;
            while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
                if (cur != null) {
                    stack.push(cur);
                    cur = cur.left;
                } else {
                    cur = stack.pop();
                    list.add(cur.val);
                    cur = cur.right;
                }
            }
            return list;
        }
}

二叉树的后序遍历

题目描述

给定一个二叉树，返回它的 后序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]  
   1
    \
     2
    /
   3 

输出: [3,2,1]

进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

题目解析

用**栈(Stack)**的思路来处理问题。

后序遍历的顺序为左-右-根，具体算法为：

• 先将根结点压入栈，然后定义一个辅助结点 head
• while 循环的条件是栈不为空
• 在循环中，首先将栈顶结点t取出来
• 如果栈顶结点没有左右子结点，或者其左子结点是 head，或者其右子结点是 head 的情况下。我们将栈顶结点值加入结果 res 中，并将栈顶元素移出栈，然后将 head 指向栈顶元素
• 否则的话就看如果右子结点不为空，将其加入栈
• 再看左子结点不为空的话，就加入栈

代码实现

public class Solution {
    public List postorderTraversal(TreeNode root) {
    List res = new ArrayList();
    if(root == null)
        return res;
    Stack stack = new Stack();
    stack.push(root);
    while(!stack.isEmpty()){
        TreeNode node = stack.pop();
        if(node.left != null) stack.push(node.left);//和传统先序遍历不一样，先将左结点入栈
        if(node.right != null) stack.push(node.right);//后将右结点入栈
        res.add(0,node.val);                        //逆序添加结点值
    }     
    return res;
   }
}