代码随想录算法训练营第14天 | ● 理论基础 ● 递归遍历 ● 迭代遍历 ● 统一迭代

第六章 二叉树part01

今日内容：

● 理论基础

● 递归遍历

● 迭代遍历

● 统一迭代

详细布置

理论基础

需要了解 二叉树的种类，存储方式，遍历方式 以及二叉树的定义

文章讲解：代码随想录

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递归遍历 （必须掌握）

【链接】（文章，视频，题目）

二叉树的三种递归遍历掌握其规律后，其实很简单

题目链接/文章讲解/视频讲解：https://programmercarl.com/%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E9%80%92%E5%BD%92%E9%81%8D%E5%8E%86.html

【第一想法与实现（困难）】直接看的答案，

【看后想法】特别注意，递归的三要素：

• 递归函数的参数，返回值

• 递归终止条件

• 单层递归的逻辑

【实现困难】无

【自写代码】前序遍历二叉树，递归方法

class Solution {
public:
    void traverse(TreeNode* node, vector* vec_ptr) {
        if (!node) {
            return;
        }
        vec_ptr->emplace_back(node->val);
        traverse(node->left, vec_ptr);
        traverse(node->right, vec_ptr);
    }
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector res;
        traverse(root, &res);
        return res;
    }
};

【收获与时长】1小时

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迭代遍历 （基础不好的录友，迭代法可以放过）

【链接】（文章，视频，题目）

题目链接/文章讲解/视频讲解：代码随想录

【第一想法与实现（困难）】

【看后想法】

• 迭代方法，要注意，遍历的时候，是否同时做处理，

• 前序遍历的迭代，注意栈中都要放非空指针，不要放空的。特别是root为空指针的情况

【实现困难】

• 注意迭代实现中序遍历，循环停止条件是，是遍历或者停止任意一个未完成

【自写代码】

class Solution {
public:
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 二叉树前序遍历，迭代方法，遍历的同时做处理
        vector res;
        std::stack st;
        // 保证栈中不能有空节点，压入栈之前都先保证非空
        if (root) {
            st.push(root);
        }
        while (!st.empty()) {
            // 取出中间值并处理
            TreeNode* cur = st.top();
            st.pop();
            res.emplace_back(cur->val);
            if(cur->right) {
                st.push(cur->right); // 先压入右边（仅当非空）
            }
            if (cur->left) {
                st.push(cur->left); // 再压入左边（仅当非空）
            }
        }
        return res;
    }
};

class Solution {
public:
    vector inorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 二叉树中序遍历，迭代法
        // 指针放正在访问的节点，栈放已经访问但是未处理的节点
        std::stack st;
        vector res;
        TreeNode* cur = root;
        while (cur || !st.empty()) {
            if (cur) {
            	// 访问结点存在，入栈等待处理
                st.push(cur);
                cur = cur->left; // 一直向左访问，直到底部
            } else {
                // 不做访问，而是处理 栈顶结点（中）
                cur = st.top();
                st.pop();
                res.emplace_back(cur->val);
                // 处理完中，访问右
                cur = cur->right;
            }
        }
        return res;
    }
};

【收获与时长】3小时

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统一迭代 （基础不好的录友，迭代法可以放过）

【链接】（文章，视频，题目）

这是统一迭代法的写法， 如果学有余力，可以掌握一下

题目链接/文章讲解：代码随想录

【第一想法与实现（困难）】直接想是想不到统一迭代的方式的，

【看后想法】使用空指针来区分栈中访问的处理结点的想法，很巧妙

【实现困难】特别注意多次过程弹出过程，是在弹出什么内容！

【自写代码】

class Solution {
public:
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 二叉树前序遍历，统一迭代法
        // 中左右，压栈顺序右左中
        // 栈：待访问结点，待处理结点（多放一个空指针）
        vector res;
        std::stack st;
        if (root) {
            st.push(root);
        }
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            if (node) { // 有内容，访问
                st.pop(); // 待访问结点弹出
                if (node->right) {
                    st.push(node->right);
                }
                if (node->left) {
                    st.push(node->left);
                }
                st.push(node);
                st.push(nullptr);
            } else { // 空指针，处理
                st.pop(); // 弹出空指针
                node = st.top();
                st.pop(); // 待处理结点弹出
                res.emplace_back(node->val);
            }
        }
        return res;
    }
};

【收获与时长】1小时