LeetCode Binary Tree Preorder Traversal 前序遍历二叉树递归和非递归解法

最新推荐文章于 2023-03-10 16:56:03 发布

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#数据结构与算法

本文介绍了一种给定二叉树返回节点先序遍历的方法，包括递归和非递归两种实现方式。非递归方法使用栈来辅助完成遍历过程。

Binary Tree Preorder Traversal

Given a binary tree, return thepreordertraversal of its nodes' values.

For example:
Given binary tree{1,#,2,3},

return[1,2,3].

Note:Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

2014-1-10 update:

先序遍历的非递归也是非常简单的：

vector<int> preorderTraversal(TreeNode *root) 
	{
		vector<int> rs;
		if (!root) return rs;

		stack<TreeNode *> stk;
		stk.push(root);
		while (!stk.empty())
		{
			TreeNode *t = stk.top();
			stk.pop();
			rs.push_back(t->val);
			if (t->right) stk.push(t->right);
			if (t->left) stk.push(t->left);
		}
		return rs;
	}

的确如note说的一样，使用递归只需要几分钟就解决了，如果不是用递归，自己琢磨的话还是花了差不多半个小时。

看代码就知道非递归比递归长很多。

非递归方法主要难点：

1. 需要使用两个循环，左子树循环嵌套右子树循环；

2. 有右子树的时候，需要跳出本循环，让其重新进入左子树循环。

2. 无左子树的时候，需要出栈，而不是等到空子树才出栈。

下面使用两种方法解决一下这个题目，他们的时间效率都差不多，都是12ms，大概测试数据都很少，所以时间都一样。也是LeetCode上的一个水题了，测试数据都不多。

主函数都是一样的：

vector<int> preorderTraversal(TreeNode *root) {
		vector<int> prePath; 
		preStack(root, prePath);
		return prePath;
	}

递归法：

void preNodes(TreeNode *node,vector<int> &onePath)
	{
		if(node == nullptr) return;
		onePath.push_back(node->val);
		preNodes(node->left, onePath);
		preNodes(node->right, onePath);
	}

非递归法：

void preStack(TreeNode *node, vector<int> &prePath)
	{
		if(node == nullptr) return;
		stack<TreeNode *> stk;
		TreeNode *cur = node;
		stk.push(cur);
		while (!stk.empty())
		{
			cur = stk.top();
			prePath.push_back(cur->val);
			while (cur->left)
			{
				prePath.push_back(cur->left->val);
				cur = cur->left;
				stk.push(cur);
			}
			stk.pop();
			while (!stk.empty() || cur->right)
			{
				if(cur->right)
				{
					cur = cur->right;
					stk.push(cur);
					break;
				}
				else
				{
					cur = stk.top();
					stk.pop();
				}
			}//while
		}//while
	}

//2014-2-19 update
	vector<int> preorderTraversal(TreeNode *root) 
	{
		vector<int> rs;
		if (!root) return rs;
		stack<TreeNode *> stk;
		stk.push(root);
		while (!stk.empty())
		{
			TreeNode *t = stk.top();
			stk.pop();
			rs.push_back(t->val);
			if (t->right) stk.push(t->right);
			if (t->left) stk.push(t->left);
		}
		return rs;
	}