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一，题目描述
英文描述
Given the root of an n-ary tree, return the preorder traversal of its nodes' values.
Nary-Tree input serialization is represented in their level order traversal. Each group of children is separated by the null value (See examples)
中文描述
给定一个 N 叉树，返回其节点值的 前序遍历 。
N 叉树 在输入中按层序遍历进行序列化表示，每组子节点由空值 null 分隔（请参见示例）。
进阶：
- 递归法很简单，你可以使用迭代法完成此题吗?
示例与说明
示例 1：
示例 2：
提示：
- N 叉树的高度小于或等于 1000
- 节点总数在范围 [0, 10^4] 内
来源：力扣（LeetCode）
链接：力扣
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二，解题思路
和这一题类似，都是采用栈的迭代方法
@&再见萤火虫&【LeetCode_Stack_144. Binary Tree Preorder Traversal 二叉树的前序遍历【栈，迭代】【简单】】https://blog.csdn.net/qq_41528502/article/details/120403150
https://blog.csdn.net/qq_41528502/article/details/120403150区别在于，本题需要借助一个索引栈indexStack来记录当前遍历到节点的哪一个孩子。
关键点如下：
- temp标记根节点，一路向左。走不动了再根据索引栈和节点栈判断下一个temp，然后重新进入循环；
- 每个节点第一次入栈时，当前索引0跟着入栈。此后节点栈和索引栈保持一致操作，即出栈、入栈操作保持一致；
- 每次用到栈顶元素时，记得判断栈非空；
三，AC代码
C++
class Solution {
public:
vector<int> preorder(Node* root) {
vector<int> ans, indexStack;
vector<Node*> nodeStack;
if (root == nullptr) return ans;
nodeStack.push_back(root);
indexStack.push_back(0);
ans.push_back(root->val);
if (root->children.size() == 0) return ans;
root = root->children[0];
while (!nodeStack.empty() && !indexStack.empty()) {
while (root != nullptr) {
nodeStack.push_back(root);
indexStack.push_back(0);
ans.push_back(root->val);
if (root->children.size() != 0) {
root = root->children[0];
} else {
root = nullptr;
}
}
int index = indexStack.back() + 1;
while (!nodeStack.empty() &&
(nodeStack.back()->children.size() == 0 || index >= nodeStack.back()->children.size())) {
nodeStack.pop_back();
indexStack.pop_back();
if (!indexStack.empty()) {
index = indexStack.back() + 1;
}
}
if (!nodeStack.empty()) {
indexStack.pop_back();
indexStack.push_back(index);
root = nodeStack.back()->children[index];
} else root = nullptr;
}
return ans;
}
};Java
class Solution {
public List<Integer> preorder(Node root) {
Deque<Node> nodeStack = new LinkedList<>();
Deque<Integer> indexStack = new LinkedList<>();
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
if (root == null) return ans;
nodeStack.push(root);
indexStack.push(0);
ans.add(root.val);
if (root.children.size() == 0) return ans;
Node temp = root.children.get(0);
int index = 0;
while (!nodeStack.isEmpty() && !indexStack.isEmpty()) {
while (temp != null) {
nodeStack.push(temp);
indexStack.push(0);
ans.add(temp.val); // 节点入栈时，将节点值加入到结果数组中
if (temp != null && temp.children.size() != 0) {
temp = temp.children.get(0);
} else { // 到达叶节点
temp = null;
}
}
if (nodeStack.peek().children.size() == 0) {
nodeStack.pop();
indexStack.pop();
}
index = indexStack.peek() + 1; // 表示下一个要访问的节点索引
// 索引栈不为空且索引值不超过栈顶节点孩子数组的最大边界时
while (!indexStack.isEmpty() && index >= nodeStack.peek().children.size()) {
nodeStack.pop();
indexStack.pop();
if (!indexStack.isEmpty()) index = indexStack.peek() + 1;
}
if (!indexStack.isEmpty()) {
indexStack.pop();
indexStack.push(index); // 此时index即为下一个要访问的节点索引
temp = nodeStack.peek().children.get(index);
}
}
return ans;
}
}四，解题过程
第一博
知道要引入索引栈辅助定位，但是细节部分还是调了很久。还有，为啥迭代算法效率这么低？？？
