# 题目
不用递归实现二叉树的前中后遍历
# 分析
递归的本质是每次递归就把函数的局部变量、参数值和返回地址压入调用栈中,递归返回时,栈顶再弹出上一次递归各项值。
所以用栈也可以实现前中后遍历
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> result; | |
if (root == NULL) return result; | |
st.push(root); | |
while (!st.empty()) { | |
TreeNode* node = st.top(); // 中 | |
st.pop(); | |
result.push_back(node->val); | |
if (node->right) st.push(node->right); // 右(空节点不入栈) | |
if (node->left) st.push(node->left); // 左(空节点不入栈) | |
} | |
return result; | |
} | |
}; |
中序遍历 是左中右,我们需要先让左节点弹出,要先遍历到左节点
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; | |
} | |
};c |
后序遍历是左右根,和前序类似,调整一下反转一下前序即可
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; | |
} | |
}; |
# 统一迭代法
上面三种情况风格不是很统一,无法同时解决访问节点(遍历节点)和处理节点(将元素放进结果集)不一致的情况。
那我们就将访问的节点放入栈中,把要处理的节点也放入栈中但是要做标记。
如何标记呢,就是要处理的节点放入栈之后,紧接着放入一个空指针作为标记。 这种方法也可以叫做标记法
// 中序遍历 | |
class Solution { | |
public: | |
vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) { | |
vector<int> result; | |
stack<TreeNode*> st; | |
if (root != NULL) st.push(root); | |
while (!st.empty()) { | |
TreeNode* node = st.top(); | |
if (node != NULL) { | |
st.pop(); // 将该节点弹出,避免重复操作,下面再将右中左节点添加到栈中 | |
if (node->right) st.push(node->right); // 添加右节点(空节点不入栈) | |
st.push(node); // 添加中节点 | |
st.push(NULL); // 中节点访问过,但是还没有处理,加入空节点做为标记。 | |
if (node->left) st.push(node->left); // 添加左节点(空节点不入栈) | |
} else { // 只有遇到空节点的时候,才将下一个节点放进结果集 | |
st.pop(); // 将空节点弹出 | |
node = st.top(); // 重新取出栈中元素 | |
st.pop(); | |
result.push_back(node->val); // 加入到结果集 | |
} | |
} | |
return result; | |
} | |
}; | |
// 前序遍历 | |
class Solution { | |
public: | |
vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) { | |
vector<int> result; | |
stack<TreeNode*> st; | |
if (root != NULL) st.push(root); | |
while (!st.empty()) { | |
TreeNode* node = st.top(); | |
if (node != NULL) { | |
st.pop(); | |
if (node->right) st.push(node->right); // 右 | |
if (node->left) st.push(node->left); // 左 | |
st.push(node); // 中 | |
st.push(NULL); | |
} else { | |
st.pop(); | |
node = st.top(); | |
st.pop(); | |
result.push_back(node->val); | |
} | |
} | |
return result; | |
} | |
}; | |
// 后序遍历 | |
class Solution { | |
public: | |
vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) { | |
vector<int> result; | |
stack<TreeNode*> st; | |
if (root != NULL) st.push(root); | |
while (!st.empty()) { | |
TreeNode* node = st.top(); | |
if (node != NULL) { | |
st.pop(); | |
st.push(node); // 中 | |
st.push(NULL); | |
if (node->right) st.push(node->right); // 右 | |
if (node->left) st.push(node->left); // 左 | |
} else { | |
st.pop(); | |
node = st.top(); | |
st.pop(); | |
result.push_back(node->val); | |
} | |
} | |
return result; | |
} | |
}; |