代码随想录算法训练营Day.13 二叉树 part01 | 三种遍历(递归与迭代)

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三种遍历方式-递归

144.二叉树的前序遍历

序,即中点所在的位置,前序即:中-左-右。

/**
 * 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 preorder(TreeNode* node, vector<int> &arr)
    {
        if(node == nullptr) return;
        // 终止条件
        if(node->left == nullptr && node->right == nullptr)
        {
            arr.push_back(node->val);
            return;
        }
        arr.push_back(node->val);

        if(node->left != nullptr)  preorder(node->left, arr);
        
        if(node->right != nullptr) preorder(node->right, arr);

    }

    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 前序遍历 中 - 左 - 右
        std::vector<int> res{};
        preorder(root, res);
        return res;
    }

};

94.二叉树的中序遍历

左-中-右。

/**
 * 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 inorder(TreeNode* node, vector<int>& arr)
    {
        if(!node) return;
        if(node->left == nullptr &&
        node->right == nullptr)
        {
            arr.push_back(node->val);
            return;
        }
        if(node->left) inorder(node->left, arr);
        arr.push_back(node->val);
        if(node->right) inorder(node->right, arr);
    }

    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        // 中序 左-中-右
        std::vector<int> res{};
        inorder(root, res);
        return res;
    }
};

145.二叉树的后序遍历

左-右-中。

/**
 * 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 postorder(TreeNode* node, vector<int>& arr)
    {
        if(!node) return;
        if(node->left == nullptr && 
        node->right == nullptr)
        {
            arr.push_back(node->val);
            return;
        }
        if(node->left) postorder(node->left, arr);
        if(node->right) postorder(node->right, arr);
        arr.push_back(node->val);
    }
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
        std::vector<int> res{};
        postorder(root, res);
        return res;
    }   
};

三种遍历方式-迭代

一入递归深入海,从此offer是路人。所以还是来迭代。

前序

利用栈的特性,逆序插入节点。(想不出来,抄随想录)

/**
 * 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> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        std::stack<TreeNode*> st{};
        std::vector<int> res{};
        if(root == nullptr) return res;
        TreeNode* node;
        st.push(root);
        while(!st.empty())
        {
            node = st.top();
            if(node != NULL)
            {
                st.pop();
                if(node->right) st.push(node->right);
                if(node->left) st.push(node->left);
                st.push(node);
                st.push(NULL);
            }
            else
            {
                st.pop();
                node = st.top();
                st.pop();
                res.push_back(node->val);
            }
        }
        return res;


    }
};

后序

借鉴前序的思路,逆向解决,遍历中-右-左,然后倒序输出。

/**
 * 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) {
        std::vector<int> res{};
        if(!root) return res;
        std::stack<TreeNode*> st{}; 
        TreeNode* node;
        st.push(root);
        while(!st.empty())
        {
            node = st.top();
            res.push_back(node->val);
            st.pop();
            if(node->left) st.push(node->left);
            if(node->right) st.push(node->right);
        }
        std::reverse(res.begin(),res.end());
        return res;
    }
};

中序

中序的想法就不同了,前序后序,处理和读取的都是同步开始,都可以先处理中值,再处理左右;但是中序需要先左遍历到底,再开始处理中值,所以需要一个指针进行遍历,到底后再读取。

/**
 * 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) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> st;
        TreeNode* cur = root;
        while (cur != NULL || !st.empty()) {
            if (cur != NULL) { // 指针来访问节点,访问到最底层
                st.push(cur); // 将访问的节点放进栈
                cur = cur->left;                // 左
            } else {
                cur = st.top(); // 从栈里弹出的数据,就是要处理的数据(放进result数组里的数据)
                st.pop();
                result.push_back(cur->val);     // 中
                cur = cur->right;               // 右
            }
        }
        return result;
    }
};