Leetcode|二叉树的遍历方式|144/94/145.二叉树的前序/中序/后序遍历[迭代版]

最新推荐文章于 2024-07-17 16:44:46 发布

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#前序 #中序 #后序 #迭代

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本文详细介绍了如何使用迭代方式实现二叉树的前序、中序和后序遍历。代码示例清晰地展示了每个遍历过程的关键步骤，包括利用栈来辅助遍历，以及在不同阶段填充结果数组。

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问题描述

递归版请见：Leetcode|二叉树的遍历方式|144/94/145.二叉树的前序/中序/后序遍历[递归版]

这里仅提供前序的截图，中序和后序问题大家都懂，就不赘述了
在这里插入图片描述

一、二叉树的前序迭代遍历

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        if (!root) return {};
        vector<int> vec;
        stack<TreeNode*> stk;
        auto node = root;
        while (!stk.empty() || node) {
            // 1.遍历到最左子节点
            while (node) {
            	// 前序：填充vec在node->left和node->right前
                vec.emplace_back(node->val);
                stk.emplace(node);
                node = node->left;
            }
            node = stk.top(); stk.pop();
            // 2.遍历最左子节点的右子树
            node = node->right;
        }
        return vec;
    }
};

二、二叉树的中序迭代遍历

class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        if (!root) return {};
        vector<int> vec;
        stack<TreeNode*> stk;
        auto node = root;
        while (!stk.empty() || node) {
            // 1.遍历到最左子节点
            while (node) {
                stk.emplace(node);
                node = node->left;
            }
            node = stk.top(); stk.pop();
            // 中序：填充vec在node->left和node->right中间
            vec.emplace_back(node->val);
            // 2.遍历最左子节点的右子树
            node = node->right;
        }
        return vec;
    }
};

三、二叉树的后序迭代遍历

后序遍历相对复杂一点，不过我已将注释写好，相信大家会轻松理解

class Solution {
public:
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode *root) {
        if (!root) return {};
        vector<int> vec;
        stack<TreeNode *> stk;
        TreeNode *prev = nullptr;
        auto node = root;
        while (!stk.empty() || node) {
            // 1.遍历到最左子节点
            while (node) {
                stk.emplace(node);
                node = node->left;
            }
            node = stk.top(); stk.pop();
            // 2.遍历最左子节点的右子树(右子树存在 && 未访问过)
            if (node->right && node->right != prev) {
                // 重复压栈以记录当前路径分叉节点
                stk.emplace(node);
                node = node->right;      
            } else {
                // 后序：填充vec在node->left和node->right后面
                // 注意：此时node的左右子树应均已完成访问
                vec.emplace_back(node->val);
                // 避免重复访问右子树[记录当前节点便于下一步对比]
                prev = node;
                // 避免重复访问左子树[设空节点]
                node = nullptr;
            }
        }
        return vec;
    }
};