144. 二叉树的前序遍历

递归解法比较简单，此处不再赘述。仅讨论迭代解法。

private List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) return res;
    res.add(root.val);
    res.addAll(preorderTraversal(root.left));
    res.addAll(preorderTraversal(root.right));
    return res;
}

1. 如图所示，红色箭头P表示当前树节点；stack表示操作栈；result表示要返回的结果集
2. 遍历开始：

   1. 指针P指向1节点，由于1非空，1入结果集，1入栈([1])，指针指向1的左子节点2

   2. 指针P指向2节点，由于2非空，2入结果集，2入栈([1,2])，指针指向2的左子节点4

   3. 指针P指向4节点，由于4非空，4入结果集，4入栈([1,2,4])，指针指向4的左子节点4l(null)

   4. 指针P指向4l节点，由于4l为空，4出栈([1,2])，指针指向4的右子节点4r(null)

   5. 指针P指向4r节点，由于4r为空，2出栈([1])，指针指向2的右子节点5

   6. 指针P指向5节点，由于5非空，5入结果集，5入栈([1,5])，指针指向5的左子节点5l(null)

   7. 指针P指向5l节点，由于5l为空，5出栈([1])，指针指向5的右子节点5r(null)

   8. 指针P指向5r节点，由于5r为空，1出栈([])，指针指向1的右子节点3

   9. 指针P指向3节点，由于3非空，3入结果集，3入栈([3])，指针指向3的左子节点6

   10. 指针P指向6节点，由于6非空，6入结果集，6入栈([3,6])，指针指向6的左子节点6l(null)

   11. 指针P指向6l节点，由于6l为空，6出栈([3])，指针指向6的右子节点6r(null)

   12. 指针P指向6r节点，由于6r为空，3出栈()，指针指向3的右子节点7

   13. 指针P指向7节点，由于7非空，7入结果集，7入栈([7])，指针指向7的左子节点7l(null)

   14. 指针P指向7l节点，由于7l为空，7出栈([])，指针指向7的右子节点7r(null)

   15. 指针P指向7r节点，此时当前节点7r为空，stack也为空，循环结束，二叉树遍历完成。

private List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
    while (root != null || !stack.isEmpty()) {
        if (root == null) {
            TreeNode pop = stack.pop();
            root = pop.right;
        } else {
            res.add(root.val);
            stack.push(root);
            root = root.left;
        }
    }
    return res;
}