算法刷刷刷|二叉树篇|二叉树的遍历

144.二叉树的前序遍历

递归：

import java.util.*;public class Solution {class TreeNode {int val;TreeNode left;TreeNode right;public TreeNode() {}public TreeNode(int val) {this.val = val;}public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {this.val = val;this.left = left;this.right = right;}}public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {List<Integer> res = new ArrayList<>();reverse(root, res);return res;}private void reverse(TreeNode root, List<Integer> res) {if (root == null) {return;}res.add(root.val);reverse(root.left, res);reverse(root.right, res);}
}

树的中序、前序、后序遍历递归、迭代遍历法时间复杂度和空间复杂度分析：
时间复杂度：O（n）相当于每个节点都被遍历了一遍
空间复杂度：栈的开销，平均O（logn），最坏树是一个链表O（n）

迭代遍历：

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {if (root == null) {return new ArrayList<>();}Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();stack.add(root);List<Integer> res = new ArrayList<>();while (!stack.isEmpty()) {TreeNode tmp = stack.pop();res.add(tmp.val);if (tmp.right != null) {stack.add(tmp.right);}if (tmp.left != null) {stack.add(tmp.left);}}return res;}

94.二叉树的中序遍历

递归：

class Solution {public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {List<Integer> res = new ArrayList<>();reverse(root, res);return res;}private void reverse(TreeNode root, List<Integer> res) {if (root == null) {return;}reverse(root.left, res);res.add(root.val);reverse(root.right, res);}
}

迭代遍历： 第一遍没写出来，二刷时候再写一遍

class Solution {public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {if (root == null) {return new ArrayList<>();}Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();List<Integer> res = new ArrayList<>();TreeNode tmp = root;while (tmp != null || !stack.isEmpty()) {if (tmp != null) {stack.add(tmp);tmp = tmp.left;} else {tmp = stack.pop();res.add(tmp.val);tmp = tmp.right;}}return res;}
}

145.二叉树的后序遍历

递归：

class Solution {public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {List<Integer> res = new ArrayList<>();reverse(root, res);return res;}private void reverse(TreeNode root, List<Integer> res) {if (root == null) {return;}reverse(root.left, res);reverse(root.right, res);res.add(root.val);}
}

迭代遍历：

class Solution {public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {if (root == null) {return new ArrayList<>();}// 递归前序遍历Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();stack.add(root);List<Integer> res = new ArrayList<>();while (!stack.isEmpty()) {TreeNode tmp = stack.pop();res.add(tmp.val);if (tmp.left != null) {stack.add(tmp.left);}if (tmp.right != null) {stack.add(tmp.right);}}Collections.reverse(res);return res;}
}

统一的迭代遍历模板：

前序：

class Solution {public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {if (root == null) {return new ArrayList<>();}List<Integer> res = new ArrayList<>();Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();stack.add(root);while (!stack.isEmpty()) {TreeNode tmp = stack.peek();if (tmp != null) {stack.pop();if (tmp.right != null) {stack.add(tmp.right);}if (tmp.left != null) {stack.add(tmp.left);}stack.add(tmp);stack.add(null);} else {stack.pop();res.add(stack.pop().val);}}return res;}
}

前序遍历是按照中左右的顺序遍历的，所以放入栈中的顺序应该是右左中（中序是左中右，放入顺序是右中左，后序是左右中，放入顺序是中右左），节点上再插入一个空节点表示要弹出放在结果集中的，挺不好想的。

102.二叉树的层序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的层序遍历。（即逐层地，从左到右访问所有节点）

public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {if (root == null) {return new ArrayList<>();}Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();queue.add(root);List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();while (!queue.isEmpty()) {int num = queue.size();List<Integer> list = new ArrayList<>();while (num-- > 0) {TreeNode tmp = queue.poll();list.add(tmp.val);if (tmp.left != null) {queue.add(tmp.left);}if (tmp.right != null) {queue.add(tmp.right);}}res.add(list);}return res;}

时间复杂度、空间复杂度均为O（n）

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