Stack的应用——Binary Tree Preorder Traversal

本文介绍了一种使用迭代法实现二叉树前序遍历的算法。通过利用栈来辅助处理节点访问顺序,该方法避免了递归带来的额外开销,并详细展示了具体的实现步骤与源代码。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

问题描述:

给定一个二叉树,返回其节点值的前序遍历。采用迭代的方法。

解题思路:

前序遍历的法则是:


访问一个节点;
访问它的左子树;
访问它的右子树;


根据法则可以得到如下算法:


访问当前节点是否有左子树

if 有左子树     

    访问左子树的根节点值

    if 有右子树    

        将右子树的根节点压入栈

    ptr更新为左子树的根节点

else if没有左子树有右子树

    访问右子树的根节点值

    ptr更新为右子树的根节点

else 为叶节点

    if 栈不空

        访问栈顶的节点值

        弹出栈顶元素

    else 

        跳出循环


源代码如下:

/**

 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) 
    {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> stk;
        TreeNode* ptr=root;
        if(root==NULL) return result;
        else result.push_back(ptr->val);
        while(true)
        {
            if(ptr->left!=NULL)
            {
                result.push_back(ptr->left->val);
                if(ptr->right!=NULL) stk.push(ptr->right);
                ptr=ptr->left;
            }
            else if(ptr->right!=NULL)
            {
                result.push_back(ptr->right->val);
                ptr=ptr->right;
            }
            else
            {
                if(!stk.empty())
                {
                    ptr=stk.top();
                    result.push_back(ptr->val);
                    stk.pop();
                }
                else
                    break;
            }
        }
        return result;
    }
};
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