Leetcode 104. 二叉树的最大深度
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1、题目📑
给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。
实例1：
输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,2,3]
实例2：
输入：root = []
输出：[]
实例3：
输入：root = [1]
输出：[1]
实例4：
输入：root = [1,2]
输出：[1,2]
实例5：
输入：root = [1,null,2]
输出：[1,2]
限制：
- 树中节点数目在范围
[0, 100]内 -100 <= Node.val <= 100
2、思路🧠
方法一：
- 前序遍历也就是先序遍历，根，左，右。首先对树以根为基准先打印根节点，然后将右孩子和左孩子依次进栈。
- 需要注意的是将根节点加入首先加入到集合中。
方法二：
- 找出重复的子问题
- 前序遍历的顺序是：根、左、右。
- 对于左树或者右树来说，同样的遍历顺序。
- 所以子问题就来了，先取根节点，再遍历左树，最后遍历右树。
- 确定终止条件
- 对于二叉树的遍历，想终止，当前的节点是空的，就表示结束。
废话少说~~~~~上代码！
3、代码👨💻
第一次commit AC
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
if(root == null) return new ArrayList<Integer>();
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.add(root);
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
while(!queue.isEmpty()) {
TreeNode node = queue.poll();
list.add(node.val);
if(node.left != null) queue.add(node.left);
if(node.right != null) queue.add(node.right);
}
return list;
}
}
时间复杂度：O(N ) 其中 N 为二叉树节点的个数。二叉树的遍历中每个节点会被访问一次且只会被访问一次。
空间复杂度：O(N) 空间复杂度取决于栈深度，而栈深度在二叉树为一条链的情况下会达到 O(n) 的级别。
第二次commit AC
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
pre(root, list);
return list;
}
public void pre(TreeNode root, List<Integer> res) {
if (root == null) {
return;
}
res.add(root.val);
pre(root.left, res);
pre(root.right, res);
}
}
时间复杂度：O(N ) 其中 N 为二叉树节点的个数。二叉树的遍历中每个节点会被访问一次且只会被访问一次。
空间复杂度：O(N)
4、总结
该题目的是对树结构的理解与遍历，需要掌握先序、中序、后序的基本概念以及遍历。
树的先序、中序、后序模板：
package com.cz.Tree;
import java.util.Stack;
/**
* @ProjectName: Data_structure
* @Package: com.cz.Tree
* @ClassName: UnRecursiveTraversalTree
* @Author: 张晟睿
* @Date: 2022/3/20 16:06
* @Version: 1.0
*/
public class UnRecursiveTraversalTree {
public static void main(String[] args) {
Node1 head = new Node1(1);
head.left = new Node1(2);
head.right = new Node1(3);
head.left.left = new Node1(4);
head.left.right = new Node1(5);
head.right.left = new Node1(6);
head.right.right = new Node1(7);
pre(head);
System.out.println("========");
middle(head);
System.out.println("========");
post(head);
System.out.println("========");
}
public static class Node1 {
public int value;
public Node1 left;
public Node1 right;
public Node1(int val) {
value = val;
}
}
public static void pre(Node1 head) {
System.out.println("先序遍历：");
Stack<Node1> s = new Stack<>();
if(head != null) {
s.push(head);
while(!s.isEmpty()) {
Node1 node = s.pop();
System.out.print(node.value + " ");
if(node.right != null) s.push(node.right);
if(node.left != null) s.push(node.left);
}
}
System.out.println();
}
public static void middle(Node1 head){
System.out.println("中序遍历：");
if (head != null) {
Stack<Node1> s = new Stack<>();
while(!s.isEmpty() || head != null) {
//步骤1：如果头结点不为空的话，一直向左边执行
if (head != null) {
s.push(head);
head = head.left;
}else {//根节点打印后，来到右树，继续执行步骤1
head = s.pop();
System.out.print(head.value + " ");
head = head.right;
}
}
System.out.println();
}
}
public static void post(Node1 head){
System.out.println("后序遍历：");
if(head != null) {
Stack<Node1> s = new Stack<>();
s.push(head);
Node1 c = null; //指向栈顶的某个元素的位置
while(!s.isEmpty()) {
c = s.peek();
//判断c左孩子 是否已经处理过
if(c.left != null && head != c.left && head != c.right) {
s.push(c.left);
//判断c右孩子 是否已经处理过
}else if(c.right != null && head != c.right) {
s.push(c.right);
}else {
System.out.print(s.pop().value+" ");
head = c; //head用来记录上次打印的内容
}
}
System.out.println();
}
}
}
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