二叉树01 递归遍历 迭代遍历 统一迭代

本文介绍了二叉树的基础概念,包括满二叉树、完全二叉树和不同类型的二叉搜索树。详细讲述了C++中map、set、multimap和unordered_map的底层实现,以及二叉树的链式和顺序存储。重点讲解了深度优先遍历和广度优先遍历,以及递归和迭代遍历的方法。

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二叉树(map set底层是二叉树 unorder_map 底层是哈希表)基础概念:

二叉树种类:

满二叉树 完全二叉树 二叉搜索数(有序) 平衡二叉搜索树(左 右子树高度差绝对值小于等于1)

C++中map、set、multimap,multiset的底层实现都是平衡二叉搜索树

unordered_map、unordered_set,unordered_map、unordered_set底层实现是哈希表

二叉树可以链式存储,也可以顺序存储

那么链式存储方式就用指针, 顺序存储的方式就是用数组。

如果父节点的数组下标是 i,那么它的左孩子就是 i * 2 + 1,右孩子就是 i * 2 + 2。

二叉树主要有两种遍历方式:

  1. 深度优先遍历:先往深走,遇到叶子节点再往回走。depth first serch dfs
  2. 广度优先遍历:一层一层的去遍历。backgroup first serch bfs
  • 深度优先遍历
    • 前序遍历(递归法,迭代法)
    • 中序遍历(递归法,迭代法)
    • 后序遍历(递归法,迭代法)
  • 广度优先遍历
    • 层次遍历(迭代法)

栈其实就是递归的一种实现结构,也就说前中后序遍历的逻辑其实都是可以借助栈使用递归的方式来实现的。

而广度优先遍历的实现一般使用队列来实现,这也是队列先进先出的特点所决定的,因为需要先进先出的结构,才能一层一层的来遍历二叉树。(vector的底层数据结构为数组)

递归遍历:

模板(递归三部曲):

  1. 确定递归函数的参数和返回值: 确定哪些参数是递归的过程中需要处理的,那么就在递归函数里加上这个参数, 并且还要明确每次递归的返回值是什么进而确定递归函数的返回类型。

  2. 确定终止条件: 写完了递归算法, 运行的时候,经常会遇到栈溢出的错误,就是没写终止条件或者终止条件写的不对,操作系统也是用一个栈的结构来保存每一层递归的信息,如果递归没有终止,操作系统的内存栈必然就会溢出。

  3. 确定单层递归的逻辑: 确定每一层递归需要处理的信息。在这里也就会重复调用自己来实现递归的过程。

leetcode 144 145 94三种顺序递归遍历

完成 只需要改变递归的顺序即可

迭代遍历:

递归的实现就是:每一次递归调用都会把函数的局部变量、参数值和返回地址等压入调用栈中

前序遍历是中左右,每次先处理的是中间节点,那么先将根节点放入栈中,然后将右孩子加入栈,再加入左孩子。

前序遍历:

注意弹出顺序关系 并且空节点不入栈(注意 注意空指针判断+stack没有push_back只有push)

中序遍历:

中序遍历是左中右,先访问的是二叉树顶部的节点,然后一层一层向下访问,直到到达树左面的最底部,再开始处理节点(也就是在把节点的数值放进result数组中)

后序遍历:

后序为左右根 reverse后为根右左 前序是根左右 那么在前序的基础上修改 即可

统一迭代法:

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