代码随想录算法训练营day12|二叉树理的递归遍历和迭代遍历

代码随想录算法训练营day12|二叉树理的递归遍历和迭代遍历

二叉树的遍历方式

两种主要遍历方式：

• 深度优先遍历

①前序遍历（递归法，迭代法）

②中序遍历（递归法，迭代法）

③后序遍历（递归法，迭代法）

• 广度优先遍历

层次遍历（迭代法）

深度优先遍历的三个顺序指的是中间结点的遍历顺序。

通常使用递归的方式实现深度优先遍历，使用队列实现广度优先遍历（需要先进先出）。

二叉树的定义

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

二叉树的递归遍历

前序遍历：

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* cur, vector<int>& vec) {
        if(cur == NULL) return;
        vec.push_back(cur->val);  //中
        traversal(cur->left, vec);  //左
        traversal(cur->right, vec);  //右
    }
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        traversal(root, result);
        return result;
    }
};

后序遍历：

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* cur, vector<int>& vec) {
        if(cur == NULL) return;
        traversal(cur->left, vec);  //左
        travaesal(cur->right, vec);  //右
        vec.push_back(cur->val);  //中
    }
    vector<int> latorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        traversal(root, result);
        return result;
    }
};

中序遍历：

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* cur, vector<int>& vec) {
        if(cur == NULL) return;
        traversal(cur->left, val);  //左
        vec.push_back(cur->val);  //中
        traversal(cur->right, val);  //右
    }
    vector<int> midorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        traversal(root, result);
        return result;
    }
};

二叉树的迭代遍历

迭代法中序遍历

class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> st;
        if (root != NULL) st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            if (node != NULL) {
                st.pop(); // 将该节点弹出，避免重复操作，下面再将右中左节点添加到栈中
                if (node->right) st.push(node->right);  // 添加右节点（空节点不入栈）
                st.push(node);                          // 添加中节点
                st.push(NULL); // 中节点访问过，但是还没有处理，加入空节点做为标记。
                if (node->left) st.push(node->left);    // 添加左节点（空节点不入栈）
            } else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集
                st.pop();           // 将空节点弹出
                node = st.top();    // 重新取出栈中元素
                st.pop();
                result.push_back(node->val); // 加入到结果集
            }
        }
        return result;
    }
};

迭代法前序遍历

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> st;
        if (root != NULL) st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            if (node != NULL) {
                st.pop();
                if (node->right) st.push(node->right);  // 右
                if (node->left) st.push(node->left);    // 左
                st.push(node);                          // 中
                st.push(NULL);
            } else {
                st.pop();
                node = st.top();
                st.pop();
                result.push_back(node->val);
            }
        }
        return result;
    }
};

迭代法后序遍历

class Solution {
public:
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> st;
        if (root != NULL) st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            if (node != NULL) {
                st.pop();
                st.push(node);                          // 中
                st.push(NULL);

                if (node->right) st.push(node->right);  // 右
                if (node->left) st.push(node->left);    // 左

            } else {
                st.pop();
                node = st.top();
                st.pop();
                result.push_back(node->val);
            }
        }
        return result;
    }
};