LeetCode-144. Binary Tree Preorder Traversal

Description

Given a binary tree, return the preorder traversal of its nodes' values.

Example

Input: [1,null,2,3]
   1
    \
     2
    /
   3

Output: [1,2,3]

Follow Up

Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

Solution 1(C++)

class Solution{
public:
    void preorder(TreeNode* node, vector<int>& res){
        if(!node) return;
        res.push_back(node->val);
        preorder(node->left, res);
        preorder(node->right, res);
    }

    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root){
        vector<int> res;
        preorder(root, res);
        return res;
    }
}

Solution 2(C++)

class Solution{
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root){
        vector<int> res;
        stack<TreeNode*> visit;
        while(root||!visit.empty()){
            if(root){
                res.push_back(root->val);
                visit.push(root);
                root=root->left;
            }
            else{
                root=visit.top();
                visit.pop();
                root=root->right;
            }
        }
        return res;
    }
}

Solution 3(C++)

class Solution{
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root){
        vector<int> res;
        stack<TreeNode*> visit;
        if(root==nullptr) return {};
        else visit.push(root);
        while(!visit.empty()){
            TreeNode* node=visit.top();
            visit.pop();
            res.push_back(node->val);
            if(node->right)
                visit.push(node->right);
            if(node->left)
                visit.push(node->left);
        }
        return res;
    }
}

后续更新

二叉树的中序遍历可参考：

LeetCode-94. Binary Tree Inorder Traversal

算法分析

这道题是二叉树的前序遍历。递归方法与中序遍历没有两样。按照定义来即可。

解法二与解法三均是迭代版本，但是两者有细微差别。对于前序遍历，个人认为解法三理解起来更加容易，解法二是参考中序遍历中的解法三变化而来的。本体解法三设定栈其实是按照前序遍历的顺序储存的二叉树节点。而且栈中没有空节点。栈最上层是要遍历的节点，次一层是下一次遍历的节点。所以，迭代算法描述如下：

取栈最上层，将对应节点元素放入res中；并将该节点移出栈；
判断该节点右子节点是否为空，若不为空，则放入栈；
判断该节点左子节点是否为空，若不为空，则放入栈；
当栈不为空时，重复上述过程。

注意这里，前序遍历顺序是：根-左-右，这里入栈是先放右，再放左，先进后出嘛。

程序分析

略