2021-10-8 144. 二叉树的前序遍历(递归+迭代)

2024-03-10 21:08

本文主要是介绍2021-10-8 144. 二叉树的前序遍历(递归+迭代),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

注:

题目:
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

进阶:递归算法很简单,你可以通过迭代算法完成吗?

题解:
方法一 递归
复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 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),为递归过程中栈的开销,平均情况下为 O(logn),最坏情况下树呈现链状,为 O(n)。

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class Solution {
public:vector<int> result;void dfs(TreeNode* root){if(root==nullptr){return ;}result.push_back(root->val);dfs(root->left);dfs(root->right);return ;}vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {dfs(root);return result;}
};

方法二 迭代
思路与算法

我们也可以用迭代的方式实现方法一的递归函数,两种方式是等价的,区别在于递归的时候隐式地维护了一个栈,而我们在迭代的时候需要显式地将这个栈模拟出来。

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。

复杂度分析
时间复杂度:O(n),其中 n 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),为迭代过程中显式栈的开销,平均情况下为 O(logn),最坏情况下树呈现链状,为 O(n)。

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class Solution {
public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {vector<int> result;stack<TreeNode*> st;if(root==nullptr){return result;}else{st.push(root);}while(!st.empty()){TreeNode* node=st.top();st.pop();result.push_back(node->val);if(node->right!=nullptr){st.push(node->right);}if(node->left!=nullptr){st.push(node->left);}}return result;}
};

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