day13 二叉树的遍历

一、二叉树的递归遍历

题目链接：

• 144.二叉树的前序遍历(opens new window)
• 145.二叉树的后序遍历(opens new window)
• 94.二叉树的中序遍历
  文章讲解：https://programmercarl.com/二叉树的递归遍历.html#思路
  视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1Wh411S7xt

1.1 初见思路

1. 递归三要素：入参、返回条件、单层循环逻辑

1.2 具体实现

前序遍历

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        //前序遍历:根左右
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        pre(root,list);
        return list;
    }
    public void pre(TreeNode node ,List<Integer> list){
        if(node==null){
            return;
        }
        list.add(node.val);
        pre(node.left,list);
        pre(node.right,list);
    }
}

中序遍历

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        //中序遍历:左根右
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        in(root,list);
        return list;
    }
    public void in(TreeNode node ,List<Integer> list){
        if(node==null){
            return;
        }
        in(node.left,list);
        list.add(node.val);
        in(node.right,list);
    }
}

后序遍历

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer> ();
        post(root,list);
        return list;
    }

    void post(TreeNode node,List<Integer> list){
        if(node==null){
            return;
        }
        post(node.left,list);
        post(node.right,list);
        list.add(node.val);
    }
    
}

1.3 重难点

二、 二叉树的非递归遍历

题目链接：

• 144.二叉树的前序遍历(opens new window)
• 145.二叉树的后序遍历(opens new window)
• 94.二叉树的中序遍历
  文章讲解：https://programmercarl.com/二叉树的迭代遍历.html#算法公开课
  视频讲解：
• 写出二叉树的非递归遍历很难么？（前序和后序）(opens new window)
• 写出二叉树的非递归遍历很难么？（中序）)

2.1 初见思路

1. 非递归就是使用栈来模拟递归的操作

2.2 具体实现

前序遍历

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        //前序遍历：中左右
        stack.push(root);
        while(!stack.isEmpty()){
            TreeNode node = stack.pop();
            if(node!=null){
                list.add(node.val);
                //栈是先进后出，所以先push右边的节点
                stack.push(node.right);
                stack.push(node.left);
            }
            
        }
        return list;
    }
}

中序遍历

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        if (root == null){
            return result;
        }
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        TreeNode cur = root;
        while (cur != null || !stack.isEmpty()){
           if (cur != null){
               stack.push(cur);
               cur = cur.left;
           }else{
               cur = stack.pop();
               result.add(cur.val);
               cur = cur.right;
           }
        }
        return result;
    }
}

后序遍历

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        if (root == null){
            return result;
        }
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()){
            TreeNode node = stack.pop();
            result.add(node.val);
            if (node.left != null){
                stack.push(node.left);
            }
            if (node.right != null){
                stack.push(node.right);
            }
        }
        Collections.reverse(result);
        return result;
    }
}

2.3 重难点

• 后序遍历的入栈顺序

三、 102. 二叉树的层序遍历

题目链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-level-order-traversal/description/

文章讲解：https://programmercarl.com/0102.二叉树的层序遍历.html#算法公开课

视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1GY4y1u7b2

3.1 初见思路

1. 使用辅助队列来实现，同时使用一个int变量来控制层数

3.2 具体实现

`class Solution {

public List<List> levelOrder(TreeNode node) {

List<List> resList = new ArrayList<List>();

   if (node == null) return resList;
    Queue<TreeNode> que = new LinkedList<TreeNode>();
    que.offer(node);

    while (!que.isEmpty()) {
        List<Integer> itemList = new ArrayList<Integer>();
        int len = que.size();

        while (len > 0) {
            TreeNode tmpNode = que.poll();
            itemList.add(tmpNode.val);

            if (tmpNode.left != null) que.offer(tmpNode.left);
            if (tmpNode.right != null) que.offer(tmpNode.right);
            len--;
        }

        resList.add(itemList);
    }
    return resList;
}

}

3.3 重难点