leetcode 144. Binary Tree Preorder Traversal

本文介绍了一种使用迭代而非递归的方法来完成二叉树的前序遍历,并提供了一个具体的C++实现示例。

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

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

   1
    \
     2
    /
   3

return [1,2,3].



class Solution {
public:
	vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
		vector<int>re;
		if (root == NULL)
			return re;
		vector<TreeNode*>que;
		que.push_back(root);
		while (!que.empty())
		{
			TreeNode*n = que.back();
			re.push_back(n->val);
			que.pop_back();
			if (n->right != NULL)
				que.push_back(n->right);
			if (n->left != NULL)
				que.push_back(n->left);
		}
		return re;
	}
};

accepted
<think>我们将把给定的Java代码转换为Python代码。原Java代码实现了二叉树的前序遍历(递归方式)。 前序遍历的顺序是:根节点 -> 左子树 -> 右子树。 在Python中,我们同样可以定义一个TreeNode类来表示二叉树的节点,然后实现递归的前序遍历。 注意:在Python中,我们通常使用列表(list)来存储遍历结果。 步骤: 1. 定义TreeNode类(如果题目中已经定义,则不需要重复定义,这里为了完整起见,我们给出定义)。 2. 实现一个Solution类,其中包含preorderTraversal方法,该方法接收一个根节点,返回一个整数列表。 3.preorderTraversal方法中,我们初始化一个空列表,然后调用递归辅助函数进行遍历。 4. 递归辅助函数preorder将节点和结果列表作为参数,按照前序遍历的顺序将节点值添加到列表中。 考虑到LeetCode的环境,我们假设TreeNode类已经定义好。因此,我们只需要写出Solution类的代码。 下面是转换后的Python代码:</think>### 二叉树前序遍历的 Python 实现 以下是 Java 代码的等效 Python 实现,使用递归方法完成二叉树的前序遍历: ```python from typing import List, Optional # 定义二叉树节点类 class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right class Solution: def preorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]: result = [] # 存储遍历结果的列表 self.preorder(root, result) # 调用递归方法 return result def preorder(self, node: Optional[TreeNode], result: List[int]) -> None: # 递归终止条件:遇到空节点 if node is None: return # 前序遍历步骤: # 1. 访问当前节点(添加到结果列表) result.append(node.val) # 2. 递归遍历左子树 self.preorder(node.left, result) # 3. 递归遍历右子树 self.preorder(node.right, result) ``` ### 代码解释: 1. **TreeNode 类**: - Python 使用类定义二叉树节点 - `__init__` 构造函数初始化节点值、左子节点和右子节点 - 使用 `Optional` 类型表示节点可以为 None 2. **Solution 类**: - `preorderTraversal` 方法: - 初始化空列表 `result` 存储结果 - 调用递归辅助方法 `preorder` - 返回最终结果列表 - `preorder` 递归辅助方法: - **基线条件**:当节点为 None 时直接返回 - **递归过程**: 1. 访问当前节点(添加到结果列表) 2. 递归遍历左子树 3. 递归遍历右子树 3. **前序遍历顺序**: - 根节点 → 左子树 → 右子树 - 示例:对于二叉树 `[1,null,2,3]`: ``` 1 \ 2 / 3 ``` 输出结果为 `[1,2,3]` ### 使用示例: ```python # 构建示例二叉树: # 1 # \ # 2 # / # 3 # 创建节点 n1 = TreeNode(1) n2 = TreeNode(2) n3 = TreeNode(3) # 构建树结构 n1.right = n2 n2.left = n3 # 执行遍历 solution = Solution() print(solution.preorderTraversal(n1)) # 输出: [1, 2, 3] ``` ### 复杂度分析: - **时间复杂度**:O(n),每个节点恰好访问一次 - **空间复杂度**:O(h),其中 h 是二叉树的高度(递归调用栈空间) - 最坏情况(树退化为链表):O(n) - 平衡二叉树情况:O(log n)
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