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题目描述：
给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。
示例 1：
输入：root = [1,null,2,3] 输出：[1,2,3]
示例 2：
输入：root = [] 输出：[]
示例 3：
输入：root = [1] 输出：[1]
示例 4：
输入：root = [1,2] 输出：[1,2]
示例 5：
输入：root = [1,null,2] 输出：[1,2]
提示：
- 树中节点数目在范围
[0, 100]内 -100 <= Node.val <= 100
解法一：递归法
List<Integer> res = new ArrayList<>();
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
if(root == null){
return res;
}
res.add(root.val);
preorderTraversal(root.left);
preorderTraversal(root.right);
return res;
}复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。
- 空间复杂度：O(n)O(n)，为递归过程中栈的开销，平均情况下为 O(\log n)O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)O(n)。
解法二：迭代法
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<>();
if(root == null){
return res;
}
Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<>();
stack.push(root);
while(!stack.isEmpty()){
TreeNode temp = stack.pop();
res.add(temp.val);
if(temp.right != null){
stack.push(temp.right);
}
if(temp.left != null){
stack.push(temp.left);
}
}
return res;
}复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。
- 空间复杂度：O(n)O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(\log n)O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)O(n)。
解法三：Morris 遍历
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
if (root == null) {
return res;
}
TreeNode p1 = root, p2 = null;
while (p1 != null) {
p2 = p1.left;
if (p2 != null) {
while (p2.right != null && p2.right != p1) {
p2 = p2.right;
}
if (p2.right == null) {
res.add(p1.val);
p2.right = p1;
p1 = p1.left;
continue;
} else {
p2.right = null;
}
} else {
res.add(p1.val);
}
p1 = p1.right;
}
return res;
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是二叉树的节点数。没有左子树的节点只被访问一次，有左子树的节点被访问两次。
- 空间复杂度：O(1)O(1)。只操作已经存在的指针（树的空闲指针），因此只需要常数的额外空间。