力扣日记11.5-【二叉树篇】二叉树的迭代遍历

力扣日记：【二叉树篇】二叉树的迭代遍历

日期：2023.11.5
参考：代码随想录、力扣

144. 二叉树的前序遍历

题目描述

难度：简单

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 100] 内
• -100 <= Node.val <= 100

进阶：递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

题解

cpp ver

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 使用栈实现迭代遍历
        // 前序遍历：中左右
        // 迭代过程中有两个操作：1. 访问：遍历节点；2. 处理：将元素放进result数组
        // 每次迭代时，先访问并处理中节点，将中节点弹出并放入数组
        // 接着，将右节点先入栈，左节点后入栈；这样，处理时先弹出的是左节点，再弹出右节点，实现 中-左-右 的前序遍历
        vector<int> result;
        if (root == NULL) return result;
        stack<TreeNode*> st;
        // 先放入根节点
        st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            // 中
            TreeNode* cur = st.top();
            st.pop();
            result.push_back(cur->val);
            if (cur->right != NULL) st.push(cur->right);    // 右节点先入栈（空节点不入栈）
            if (cur->left != NULL)  st.push(cur->left);
        }
        return result;
    }
};

复杂度

时间复杂度：
空间复杂度：

94. 二叉树的中序遍历

题目描述

难度：简单

给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。

题解

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 中序遍历：左中右
        // 对于中序遍历，访问和处理并不是同步进行的。而是先访问到最底层的左节点，再开始处理（放进result数组）
        // 思路：1. 对新遇到的节点，先入栈并迭代访问左节点（并入栈）直到左节点为空；
        // 2. 若当前遍历到的节点为空，则弹出栈顶元素并放入数组
        // 3. 对弹出元素，看是否有右节点，有的话回到1，没有则继续弹出栈顶元素（即回到2）直到栈为空	
        
        // 使用 cur 指针 先进行访问（遍历）
        vector<int> result;
        if (root == NULL) return result;
        stack<TreeNode*> st;
        TreeNode* cur = root;
        while (cur != NULL || !st.empty()) {
            if (cur != NULL) { // 指针访问节点，先遍历到最底层
                st.push(cur);   // 将cur入栈
                cur = cur->left;    // 左
            } else { // 处理
                cur = st.top();   // 中 (处理：放入result数组)
                st.pop();
                result.push_back(cur->val);
                cur = cur->right;   // 右 (如果右节点不为空，则在下次循环把右节点入栈；否则从栈中弹出顶部节点)
            }
        }
        return result;
        
    }
};

复杂度

时间复杂度：
空间复杂度：

145. 二叉树的后序遍历

题目描述

难度：简单

给你一棵二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 后序遍历 。

题解

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 后序遍历：左右中
        // 相对于前序遍历：前序遍历为 中左右 -> 把前序遍历的迭代写法的左右部分互换 -> 则为 中右左 
        // -> 再把result 数组反向 -> 左右中（后序遍历）
        vector<int> result;
        if (root == NULL) return result;
        stack<TreeNode*> st;
        // 先放入根节点
        st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            // 中
            TreeNode* cur = st.top();
            st.pop();
            result.push_back(cur->val);
            if (cur->left != NULL) st.push(cur->left);    // 与前序遍历相反：左节点先入栈（空节点不入栈）
            if (cur->right != NULL)  st.push(cur->right);
        }
        // 此时result顺序为 中右左
        // 反向
        reverse(result.begin(), result.end());
        return result;
    }
};

复杂度

时间复杂度：
空间复杂度：

思路总结

• 还是不太熟练和理解
• 多练练