二叉树的遍历（递归与非递归）

二叉树的遍历（递归与非递归）

非递归遍历

1. 前序遍历

对于非递归的树遍历，通过一个stack进行原来递归的处理；前序遍历是左子树遍历的时候，进行入栈的操作进行val的res的入栈操作。当stack栈空的时候结束；

前序遍历非递归(Leetcode 144)

vector preorderTraversal(TreeNode* root)
{
    stack stack;
    vector res;
    TreeNode* p = root;
    while(p != nullptr || !stack.empty()){
        while(p != nullptr){
            res.push_back(p->val); // 入栈时，将val加入res中
            stack.push(p);
            p = p->left;
        }
        if(!stack.empty()){
            p = stack.top();
            stack.pop();
            p = p->right;
        }
    }
    return res;
}

2. 非递归中序遍历(Leetcode 94)

vector inorderTraversal(TreeNode* root)
{
    stack stack;
    vector res;
    TreeNode* p = root;
    while(p || !stack.empty()){
        while(p){
            stack.push(p);
            p = p->left;
        }
        if(!stack.empty()){
            p = stack.top();
            stack.pop();
            res.push_back(p->val);
            p = p->right;
        }
    }
    return res;
}

3. 后序遍历的方法较多(Leetcode 145)

   （1）使用reverse方法

   前序遍历的顺序：根节点–>左节点–>右节点

   后序遍历的顺序：左节点–>右节点–>根节点

   因此如果遍历的顺序是：根节点–>右节点–>左节点；那么再进行reverse的一个翻转操作就可以了；

   vector postorderTraversal(TreeNode* root)
   {
       stack stack;
       vector res;
       TreeNode* p = root;
       while(p || !stack.empty()){
           while(p){
               stack.push(p);
               res.push_back(p->val);
               p = p->right;
           }
           if(!stack.empty()){
               p = stack.top();
               stack.pop();
               p = p->left;
           }
       }
       reverse(res.begin(),res.end());
       return res;
   }
   

（2）使用pre的nullptr的空指针操作

利用空指针的核心：当访问一个节点的右子节点之后，来进行父结点已经访问过的确认；

利用pre的空指针操作，来进行记录上一个访问的结点。如果该节点已经访问过，那么直接进行出栈操作就好；

另外注意一个问题，网上出现pre空指针操作的一个先出栈，再入栈的版本，还说是好的代码版本实在是有点扯淡。虽然总的来看思路一致，但是对于初学者而言无疑增加了的理解负担，所以先上自己的空指针版本；

vector postorderTraversal(TreeNode* root)
{
    stack stack;
    vector res;
    TreeNode* cur = root;
    TreeNode* pre = nullptr;
    while(cur || !stack.empty()){
        while(cur){
            stack.push(cur);
            cur = cur->left;
        }
        
        cur = stack.top();
        
        if(cur->right == pre || cur->right == nullptr){
            res.push_back(cur->val);
            stack.pop();
            pre = cur;
            cur = nullptr;
        }
        else{
            cur = cur->right;
        }
    }
    return res;
}

下面是两次入栈的代码，基本逻辑一致，但是不推荐：

image.png