【面试题】二叉树遍历

最新推荐文章于 2024-07-16 08:55:46 发布

小周求你了

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文章标签：数据结构二叉树

原文链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-inorder-traversal/solution/zhuan-ti-jiang-jie-er-cha-shu-qian-zhong-hou-xu--2/

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0.为什么要研究二叉树遍历？

A：因为二叉树是非线性结构。

1.二叉树遍历分类：

深度优先遍历（前序、中序、后序遍历）
广度优先遍历（层序遍历）

2.前序遍历：

输出顺序：根节点 -> 左子树 -> 右子树

代码实现（Java）：

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
  List<Integer> res = new ArrayList<>();
  Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<>();

  while(root != null || !stack.isEmpty()){
    //先从根节点往左孩子遍历到底，先读取再压栈
    while(root != null){
      res.add(root.val);
      stack.push(root);
      root = root.left;
    }

    //左孩子到底后逐步弹栈，每一步都检查有无右孩子，有则遍历
    TreeNode cur = stack.pop();
    root = cur.right;
  }

  return res;
}

3.中序遍历：

输出顺序：左子树 -> 根节点 -> 右子树

代码实现（Java）：

public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root){
    List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
    Deque<TreeNode> str = new LinkedList<TreeNode>();
    while (root != null || !stk.isEmpty()){
        //先向左孩子遍历到底
        while (root != null){
            stk.push(root);
            root = root.left;
        }
        //左孩子到底再逐步弹出，注意每步检查有无右孩子
        root = stk.pop();
        res.add(root.val);
        root = root.right;
    }
    return res;
}

4.后序遍历：

输出顺序：左子树 -> 右子树 -> 根节点

代码实现（Java）：

//后序遍历是左右根形式，变形为根右左再反转数组返回
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<>();

        while(root != null || !stack.isEmpty()){
            //根到右孩子，遍历到底，先读取在压栈
            while(root != null){
                res.add(root.val);
                stack.push(root);
                root = root.right;
            }
            //到底再逐步弹栈，检查有无左孩子，有则遍历
            TreeNode cur = stack.pop();
          	root = cur.left;
        }
        //反转数组！！！
        Collections.reverse(res);
        return res;
    }

5.层序遍历：

输出顺序：根节点 -> 逐层向下（左孩子 -> 右孩子）

代码实现（Java）：

public static void levelOrderTraversal(TreeNode root){
    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
    queue.offer(root);
    while (!queue.isEmpty()){
        //轮询队列输出第一个数
        TreeNode node = queue.poll();
        System.out.println(node.data);
        //以上一个输出的数为基准检查有无左右孩子，有则入队
        if(node.left != null){
            queue.offer(node.left);
        }
        if(node.right != null){
            queue.offer(node.right);
        }
    }
}