二叉树遍历总结 -- 基于LeetCode

前序遍历 :

递归

就是按照中前后的顺序依次访问就好了 ;

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* cur , vector<int>& vec){
        if(cur == NULL) return ;
        vec.push_back(cur->val) ;
        traversal(cur->left , vec) ;
        traversal(cur->right , vec) ;
    }
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> ans ;
        traversal(root , ans) ;
        return ans ;
    }
};

迭代

前序遍历是中左右，每次先处理的是中间节点，那么先将根节点放入栈中，然后将右孩子加入栈，再加入左孩子。

为什么要先加入右孩子，再加入左孩子呢？因为这样出栈的时候才是中左右的顺序。

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st ;
        vector<int> ans ;
        // 前序 : 中左右 
        // 每次先处理的是中间节点，那么
        // 先将根节点放入栈中，然后将右孩子加入栈，再加入左孩子。
        if(root == NULL) return ans ;
        st.push(root);
        while(!st.empty()){
            TreeNode* cur = st.top() ;
            st.pop() ;
            ans.push_back(cur->val);
            if(cur->right) st.push(cur->right) ;
            if(cur->left) st.push(cur->left) ;
        } 
        return ans ;
    }
};

中序遍历

94 . 二叉树的中序遍历

递归

按照左中右的顺序递归即可 ;

class Solution {
public:
    void transfer(TreeNode* cur , vector<int>& vec){
        if(cur == nullptr) return;
        transfer(cur->left,vec);
        vec.push_back(cur->val);
        transfer(cur->right,vec);
    }
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        transfer(root,res);
        return res;
    }
};

迭代

因为是左中右，这里需要借助cur指针来帮助迭代 ;

class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode*> st;
        TreeNode* cur = root;
        while (cur != NULL || !st.empty()) {
            if (cur != NULL) { // 指针来访问节点，访问到最底层
                st.push(cur); // 将访问的节点放进栈
                cur = cur->left;                // 左
            } else {
                cur = st.top(); // 从栈里弹出的数据，就是要处理的数据（放进result数组里的数据）
                st.pop();
                result.push_back(cur->val);     // 中
                cur = cur->right;               // 右
            }
        }
        return result;
    }
};

后续遍历

145 . 二叉树的后续遍历

递归

左右中

class Solution {
public:
    void transfer(TreeNode* cur,vector<int>& vec){
        if(cur == nullptr) return;
        transfer(cur->left,vec);
        transfer(cur->right,vec);
        vec.push_back(cur->val);
    }
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        transfer(root,res);
        return res;
    }
};

迭代

左右中，可以先转换成中右左，然后最后将ans反转一下即可 ;

class Solution {
public:
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> st;
        vector<int> result;
        if (root == NULL) return result;
        st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            st.pop();
            result.push_back(node->val);
            if (node->left) st.push(node->left); // 相对于前序遍历，这更改一下入栈顺序 （空节点不入栈）
            if (node->right) st.push(node->right); // 空节点不入栈
        }
        reverse(result.begin(), result.end()); // 将结果反转之后就是左右中的顺序了
        return result;
    }
};

二叉树的层序遍历

以下是例题

102. 二叉树的层序遍历

以102为例 :

层序遍历就是从上到下，从左往右依次访问结点 ;

这里借助queue队列这种树结构就可以实现 :

先将根节点放入队列中，然后依次队列中的所有结点，再把其左右结点放入队列中，为下一层的遍历作准备 ;

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        queue<TreeNode*> que;
        vector<vector<int>> ans;
        if(root != nullptr) que.push(root);
        while(!que.empty()){
            int size = que.size();
            vector<int> tmp;
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeNode* node = que.front();
                que.pop();
                tmp.push_back(node->val);
                if(node->left) que.push(node->left);
                if(node->right) que.push(node->right);
            }
            ans.push_back(tmp);
        }
        return ans;
    }
};