leetcode中二叉树递归遍历中的三种遍历方式实现

（完结2.2）

处理二叉树的解题思路

什么是递归？

递归就是深度优先遍历

递归的解题思路

1.确定参数和返回值，可以定义全局遍历，或者传入容器的引用
2.确定终止条件
3.确定单层递归逻辑

1.leetcode 144二叉树的前序遍历

Problem: 144. 二叉树的前序遍历

解题方法

1.参数的确立？

传如根节点，所以TreeNode *cur,同时遍历之后的结果存储到一个数组中，所以传入数组的引用

2.递归的终止条件？

就是cur为空代表当前节点没有，可以终止

3.单层逻辑

前序遍历，第一个节点就是根节点，直接push到容器中，第二个节点就是递归调用左子树，然后是递归调用右子树

复杂度

时间复杂度:

在 firstRoot 函数中，每个节点都会被访问一次，所以时间复杂度是 O(N)，其中 N 是树中节点的数量。
preorderTraversal 函数只是调用了 firstRoot 函数，所以其时间复杂度也是 O(N)。

空间复杂度:

在递归过程中，每次递归调用都会使用一个栈帧，栈帧中包含了函数的局部变量和参数。在 firstRoot 函数中，递归调用了两次，所以最多会有两个栈帧同时存在。
在最坏情况下，树是一个链状结构，深度为 N。因此，递归调用的栈帧最多达到 N 个，因此空间复杂度是 O(N)。
此外，还需要额外的空间来存储结果，即 res 数组，它的大小与树中节点的数量成正比，所以空间复杂度也是 O(N)。

Code

/**
 * 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:
    void firstRoot(TreeNode *cur,vector &res){
        // 终止条件
        if(cur==nullptr) return;
        res.push_back(cur->val);
        firstRoot(cur->left,res);
        firstRoot(cur->right,res);
    }
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector result;
        firstRoot(root,result);
        return result;
    }
};

2.leetcode 145 二叉树的后序遍历

Problem: 145. 二叉树的后序遍历

解题方法

描述你的解题方法

复杂度

时间复杂度:

$O(n)$

空间复杂度:

$O(n)$

Code

/**
 * 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 res;
    void backFor(TreeNode *cur){
        if(cur==nullptr) return;
        backFor(cur->left);
        backFor(cur->right);
        res.push_back(cur->val);
    }
    vector postorderTraversal(TreeNode* root) {
        backFor(root);
        return res;
    }
};

3.leetcode 94 二叉树的中序遍历

Problem: 94. 二叉树的中序遍历

复杂度

时间复杂度:

$O(n)$

空间复杂度:

$O(n)$

Code

/**
 * 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:
    void mindiumFor(vector &res,TreeNode *cur){
        if(cur==nullptr) return;
        mindiumFor(res,cur->left);
        res.push_back(cur->val);
        mindiumFor(res,cur->right);
    }
    vector inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector res;
        mindiumFor(res,root);
        return res;
    }
};