算法-二叉树：前、中、后序的迭代遍历

算法-二叉树：前、中、后序的迭代遍历

使用栈可以实现迭代遍历。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <stack>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct TreeNode{
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int val) : val(val),left(nullptr),right(nullptr) {}
};

//前序遍历
void traversalQx(TreeNode* root,vector<int>& result){
    if(root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st;
    st.push(root);//把根节点推进栈
    while (!st.empty()) {
        TreeNode* node = st.top();
        st.pop();
        result.push_back(node->val);//直接把中间的节点存入结果中
        if(node->right)
            st.push(node->right);//先放右孩子
        if(node->left)
            st.push(node->left);//后放左孩子
    }
}

//中序遍历：左中右，先借用指针来遍历到最左面的底部节点，再用栈开始处理。
void traversalZx(TreeNode* root,vector<int>& result){
    if(root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st;//只存左子树
    TreeNode* cur = root;//用于遍历
    while (cur!=NULL || !st.empty()) {
        if(cur != NULL){ //遍历到最左边的节点
            st.push(cur); //将左孩子的节点们都入栈
            cur = cur->left;
        }
        else{
            cur = st.top();
            st.pop();
            result.push_back(cur->val);//中
            cur = cur->right;
        }
    }
    
}
//后序遍历:前序遍历中左右，调整前序遍历顺序为中右左，反转result数组变成左右中
void traversalHx(TreeNode* root,vector<int>& result){
    if(root == NULL) return;
    stack<TreeNode*> st;
    st.push(root);//把根节点推进栈
    while (!st.empty()) {
        TreeNode* node = st.top();
        st.pop();
        result.push_back(node->val);//直接把中间的节点存入结果中
        if(node->left)
            st.push(node->left);//先放左孩子
        if(node->right)
            st.push(node->right);//后放右孩子
    }
    reverse(result.begin(), result.end());
}

//构建一颗二叉树
TreeNode* initTree(vector<int> nums){
    int n = nums.size();
    if(n < 1)
        return NULL;
    
    TreeNode **nodes = new TreeNode*[n];//动态申请n大小的指针数组
    for(int i = 0; i < n; i++){
        if(nums[i] == 0){ //用0表示空值
            nodes[i] = NULL;
        }
        else{
            nodes[i] = new TreeNode(nums[i]);
        }
    }
    TreeNode* node;
    queue<TreeNode *> queNode;//队首为父节点，队尾两个为左右节点
    queNode.push(nodes[0]);//根节点进去
    int index = 1;
    while (index < n) {
        node = queNode.front();
        while(node == NULL){  //node有可能是空
            queNode.pop();
            node = queNode.front();
        }
        queNode.pop();//弹出父节点
        queNode.push(nodes[index++]);
        node->left = queNode.back();
        if(index >= n) break; //上一步index自增之后有可能不满足index<n的条件
        queNode.push(nodes[index++]);
        node->right = queNode.back();
    }
    return nodes[0];
}

int main(){
    vector<int> nums = {1,2,3,0,5,6};
    TreeNode* root = initTree(nums); //构建二叉排序树
    
    //打印
    vector<int> resQx;
    traversalQx(root,resQx);
    cout<<"前序遍历结果：";
    for(int i = 0; i < resQx.size(); i++){
        cout<<resQx[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    
    vector<int> resZx;
    traversalZx(root,resZx);
    cout<<"中序遍历结果：";
    for(int i = 0; i < resZx.size(); i++){
        cout<<resZx[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    
    vector<int> resHx;
    traversalHx(root,resHx);
    cout<<"后序遍历结果：";
    for(int i = 0; i < resHx.size(); i++){
        cout<<resHx[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    
    return 0;
}

输出结果为：

前序遍历结果：1 2 5 3 6 
中序遍历结果：2 5 1 6 3 
后序遍历结果：5 2 6 3 1