LeetCode 144. Binary Tree Preorder Traversal 解题报告-优快云博客

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本文介绍了解决LeetCode144题——二叉树的前序遍历的方法，通过使用栈来辅助实现非递归的前序遍历，详细解析了算法的具体步骤。

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LeetCode 144. Binary Tree Preorder Traversal 解题报告

题目描述

Given a binary tree, return the preorder traversal of its nodes’ values.

示例

Given binary tree [1,null,2,3]
Example
return [1,2,3].

限制条件

Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

解题思路

我的思路：

之前做了LeetCode 94. Binary Tree Inorder Traversal 这道题，是用非递归方式中序遍历二叉树，而这次的题目是前序遍历，相对来说，有了前一道的基础，这道题就很容易做了。
首先我们需要一个保存树节点指针以便用于回溯的栈nodes以及一个指向当前被访问的树节点的指针pNode。初始时，pNode是指向根节点。
前序遍历是指先访问树的根节点，再访问左子树，最后是右子树。
1.首先我们先把根节点的值放入到结果数组中，并且将其入栈（原因后面会讲）。
2.下一步我们就要访问左子树，所以更新pNode指向根节点的左子节点。而对于根节点的左子树而言，该左子节点就是子树的根节点，因此同样要把左子节点的值放入到结果数组中，并且将其入栈。如此我们发现开始的步骤就是重复访问根节点的值，将其入栈，然后继续访问它的左子节点（这个过程是前序的定义决定的，因为前序访问的过程是先根节点，再左节点，后右节点）。
所以我们就可以写出下面的代码：
code1

3.当我们访问完了二叉树最下面的左叶子节点后，pNode就是空指针，而我们下一步要做的就是访问上一个根节点的右子节点，这时栈就发挥作用了，按照上面的步骤，它保存着我们至今访问到所有子树的根节点（包括整个树的根节点），并且按照访问的顺序，最近被访问的在栈顶，因此，我们要做的就是获得栈顶元素，并且将其从栈中弹出，然后让pNode指向弹出元素的右子节点。
所以我们可以写出下面的代码：
code1

4.由于右子节点可能是右子树的根节点，如果是的话，我们对右子树节点做的操作就是上面1,2步的操作，如果不是，那当我们访问完了当前根节点的右子节点后，pNode就是空指针，我们的操作就是上面的3的操作。由此我们能够发现，其实上面两段代码就是对pNode是否为空指针情况的不同处理，直接通过循环拼接上面的代码就成了实现代码。

代码

我的代码

/**
 * 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) {
        stack<TreeNode*> nodes;
        TreeNode* pNode = root;
        vector<int> result;

        while (pNode || !nodes.empty()) {
            if (pNode) {
                result.push_back(pNode->val);
                nodes.push(pNode);
                pNode = pNode->left;
            } else {
                pNode = nodes.top();
                nodes.pop();
                pNode = pNode->right;
            }
        }

        return result;
    }
};