[Binary tree exercise] - Preorder traversal of binary tree

topic description

Description
Given the root node root of your binary tree, return the preorder traversal of its node values, that is, put the returned node values ​​into an array.

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Problem solving analysis:

Idea 1: Preorder traversal idea, pass the array subscript i as a parameter. (address)

Idea 2: Preorder traversal idea, using the array subscript i as a global variable/static variable.

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Code:

method 1

struct TreeNode
{
    
    
	struct TreeNode* left;//节点的左子树
	struct TreeNode* right;//节点的右子树
	int data;//节点的值
};

//由于不知道定义多大的数组，且不能返回局部变量的地址，所以不能采用静态数组，应该采用动态内存开辟数组。
//由于不知道二叉树节点个数，就无法确定开多大的空间，因此需要先求二叉树的节点个数。
int TreeSize(struct TreeNode* root)
{
    
    
	return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}

//思路：先序遍历
/*
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a, int i)//i作为值传递,注意：root表示节点指针，不仅仅指根节点
{
	if (root == NULL)
		return;

	//根
	a[i] = root->data;//把节点的值存入数组中
	++i;
	//左子树
	_prevOrder(root->left, a, i);
	//右子树
	_prevOrder(root->right, a, i);
}
*/
//画递归展开图，分析结果：1 3 随机值。
//第一次调用_prevOrder(root, a, i)，i = 0。
//进入函数体，由于i = 0时, 将1放到a[0]处，++i后i = 1，执行_prevOrder(root->left, a, i)语句
//第二次调用_prevOrder(root, a, i)，i = 1。
//进入函数体，由于i = 1时, 将2放到a[1]处，++i后i = 2，执行_prevOrder(root->left, a, i)语句，返回。
//由于i是值传递，i的值不会受影响，再执行_prevOrder(root->right, a, i)语句，此时i仍为1。
//进入函数体，由于i = 1时, 将3放到a[1]处，++i后i = 2，执行_prevOrder(root->left, a, i)语句，返回。

//方法1：
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi);
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize)//root输入型参数，returnSize输出型参数。
{
    
    注意：root仅仅指根节点
	int size = TreeSize(root);
	int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * size);
	int i = 0;
	_prevOrder(root, a, &i);

	*returnSize = size;//*returnSize操作的是外边的size，使得size的值能够改变
	return a;
}
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi)//i作为址传递,注意：root表示节点指针，第一次调用指根节点
{
    
    
	if (root == NULL)
		return;

	a[*pi] = root->data;//当前节点
	++(*pi);

	_prevOrder(root->left, a, pi);//当前节点的左子树
	_prevOrder(root->right, a, pi);//当前节点的右子树
}
int main()
{
    
    
	//测试功能
	//    1
	//  2   3
	struct TreeNode node1;
	struct TreeNode node2;
	struct TreeNode node3;
	node1.data = 1;
	node1.left = &node2;
	node1.right = &node3;

	node2.data = 2;
	node2.left = NULL;
	node2.right = NULL;

	node3.data = 3;
	node3.left = NULL;
	node3.right = NULL;

	int size = 0;
	int* a = preorderTraversal(&node1, &size);
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
    
    
		printf("%d ", a[i]);
	}
	return 0;
}

Method 2

//方法2：
//将i定义为全局变量是否可行？
int i = 0;
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a);
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize)//注意：root仅仅指根节点
{
    
    
	i = 0;//这里需要注意，调用preorderTraversal之前i需要置零
	//由于在Leetcode上，有多个测试用例，会导致i一直累加，最后不能通过所有的测试用例，
	int size = TreeSize(root);
	int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * size);

	_prevOrder(root, a);

	*returnSize = size;//*returnSize操作的是外边的size，使得size的值能够改变
	return a;
}
void _prevOrder(struct TreeNode* root, int* a)//注意：root表示节点指针，第一次调用指根节点
{
    
    
	if (root == NULL)
		return;

	a[i] = root->data;
	++i;

	_prevOrder(root->left, a);
	_prevOrder(root->right, a);
}
//注意：全局变量，当有多个线程同时调用preorderTraversal，存在线程安全问题。

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