二叉树的前序遍历

最新推荐文章于 2024-04-23 15:46:26 发布

Cao了

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分类专栏： ’数据结构文章标签：二叉树数据结构

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这篇博客详细介绍了如何通过递归和迭代两种方法实现二叉树的前序遍历。递归解法包括引用传递和指针传递，迭代解法利用栈的数据结构，遵循先入后出的原则。文章通过具体代码示例阐述了每种方法的逻辑，并解释了为何使用栈来实现迭代解法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

前序遍历顺序：根左右

题目

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的前序遍历
例：
输入：root = [1, 2, 3, 4, 5]
输出：ans = [1, 2, 3 , 4, 5]

递归解法

引用传递

//前序遍历-递归-引用传递
void helper_preorderTraversal_recursion_reference(TreeNode* root, vector<int> &vec){       //引用传递
    if(root == nullptr){ return;}
    vec.push_back(root->val);
    helper_preorderTraversal_recursion_reference(root->left, vec);
    helper_preorderTraversal_recursion_reference(root->right,vec);
}
vector<int> preorderTraversal_recursion_reference(TreeNode* root){
        vector<int> ans;
        helper_preorderTraversal_recursion_reference(root, ans);
        return ans;
}

指针传递

//前序遍历-递归-指针传递
void helper_preorderTraversal_recursion_pointer(TreeNode *root, vector<int> *ans){       //指针传递
    if(root == nullptr){ return;}
    (*ans).push_back(root->val);
    helper_preorderTraversal_recursion_pointer(root->left, ans);  //这个地方的ans本身就是指针的形式，不需要进行取地址的操作
    helper_preorderTraversal_recursion_pointer(root->right, ans);
}
vector<int> preorderTraversal_recursion_pointer(TreeNode *root){
    vector<int> ans;
    helper_preorderTraversal_recursion_pointer(root, &ans);
    return ans;
}

迭代解法

使用栈数据结构

为什么使用栈？二叉树的前序遍历是先入后出的逻辑。最先被寻找左子树的节点（先入），最后被寻找右子树（后出）
最后被寻找左子树的节点（后入），先出——最先被寻找右子树（先出）栈结构便于我们依次找节点的右节点

先找左节点，将左节点压入栈的同时获取root.val存入ans数组中
无左节点->找右节点->stack.top()->right->pop()

在这里插入图片描述
③->right == nullptr pop(③)
②->right != nullptr push(②->right) pop(②)
(④ = ②->right)

④->right == nullptr pop(④)
①->right != nullptr push(①->right) pop(①)
(⑤ = ①->right)

在这里插入图片描述

⑤->right == nullptr
pop(⑤)
stack.empty 结束循环

//前序遍历-迭代
vector<int> preorderTraversal_iteration(TreeNode *root) {
    stack<TreeNode* > s;        //注意这个地方修改stack的类型为TreeNode
    vector<int> ans;
    while (root != nullptr || !s.empty()) {
        while (root != nullptr) {
            s.push(root);
            ans.push_back(root->val);
            root = root->left;
        }
        //root可能为nullptr，但不影响进入下一个循环，
        // 为nullptr时，不会进入内层循环，意味着将找上一层的节点，直到栈为空，结束循环
        root = s.top()->right;
        s.pop();
    }
    return ans;
}