【C++】2023/2/24

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144. 二叉树的前序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

1. 递归

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void preOrder(TreeNode *root, vector<int> & res)
    {
        if (root == nullptr)
        {
            return;
        }
        res.emplace_back(root->val);
        preOrder(root->left, res);
        preOrder(root->right, res);
    }
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        preOrder(root, res);
        return res;
    }
};

• 由于二叉树定义的递归性，其遍历过程也天然具有递归性。所以递归函数preOrder()的定义只需要处理好一个结点即可，即（1）输出结点信息（2）遍历左子树（3）遍历右子树，然后再加上递归的停止条件root == nullptr就ok啦！
• 由于每次进入递归都要修改res数组的值，所以定义preOrder()要加引用参数vector<int> & res

2. 迭代

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        if (root == nullptr)
        {
            return res;
        }
        stack<TreeNode*> stk;
        TreeNode *ptr = root;
        while(!stk.empty() || ptr !=nullptr)
        {
            while(ptr!=nullptr)
            {
                res.emplace_back(ptr->val);
                stk.push(ptr);
                ptr = ptr->left;
            }
            ptr = stk.top();
            stk.pop();
            ptr = ptr->right;
        }
        return res;
        
    }
};

• 迭代方法的关键在于模拟递归工作栈。以先序遍历为例：遍历左子树时应该压根入栈，遍历右子树则不用压根入栈；从左子树返回时应通过栈中根结点直接找到右子树，从右子树返回时则可以直接找根节点的根节点的右子树。
• 不同顺序的遍历，可以画一个简单的二叉树，模拟一遍指针流转和栈的工作情况，代码就一步一步写出来了。