algorithm-base/animation-simulation/二叉树/二叉树的前序遍历(栈).md

122 lines
3.5 KiB
Markdown
Raw Normal View History

2021-05-13 06:28:39 +00:00
我们之前说了二叉树基础及二叉的几种遍历方式及练习题,今天我们来看一下二叉树的前序遍历非递归实现。
前序遍历的顺序是, 对于树中的某节点,`先遍历该节点,然后再遍历其左子树,最后遍历其右子树`.
我们先来通过下面这个动画复习一下二叉树的前序遍历。
![前序遍历](https://img-blog.csdnimg.cn/20210504155755565.gif)
### 迭代
我们试想一下,之前我们借助队列帮我们实现二叉树的层序遍历,
那么可不可以,也借助数据结构,帮助我们实现二叉树的前序遍历。
见下图
![image](https://cdn.jsdelivr.net/gh/tan45du/test@master/image.622242fm7dc0.png)
假设我们的二叉树为 [1,2,3]。我们需要对其进行前序遍历。其遍历顺序为
当前节点 1左孩子 2右孩子 3。
这里可不可以用栈,帮我们完成前序遍历呢?
> 栈和队列的那些事
我们都知道栈的特性是先进后出,我们借助栈来帮助我们完成前序遍历的时候。
2021-05-21 10:34:13 +00:00
则需要注意的一点是,我们应该`先将右子节点入栈,再将左子节点入栈`。
2021-05-13 06:28:39 +00:00
这样出栈时,则会先出左节点,再出右子节点,则能够完成树的前序遍历。
见下图。
![](https://img-blog.csdnimg.cn/20210512205822221.gif)
2021-05-21 10:34:13 +00:00
我们用一句话对上图进行总结,`当栈不为空时,栈顶元素出栈,如果其右孩子不为空,则右孩子入栈,其左孩子不为空,则左孩子入栈`。还有一点需要注意的是,我们和层序遍历一样,需要先将 root 节点进行入栈,然后再执行 while 循环。
2021-05-13 06:28:39 +00:00
看到这里你已经能够自己编写出代码了,不信你去试试。
2021-07-23 15:44:19 +00:00
时间复杂度O(n) 需要对所有节点遍历一次
2021-05-13 06:28:39 +00:00
2021-07-23 15:44:19 +00:00
空间复杂度O(n) 栈的开销,平均为 O(logn) 最快情况,即斜二叉树时为 O(n)
2021-05-13 06:28:39 +00:00
**参考代码**
```java
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
2021-07-29 02:33:38 +00:00
if (root == null) return list;
2021-05-13 06:28:39 +00:00
stack.push(root);
while (!stack.isEmpty()) {
2021-07-29 02:33:38 +00:00
TreeNode temp = stack.pop();
2021-05-13 06:28:39 +00:00
if (temp.right != null) {
stack.push(temp.right);
}
if (temp.left != null) {
stack.push(temp.left);
}
//这里也可以放到前面
list.add(temp.val);
}
return list;
}
}
```
2021-07-19 15:22:39 +00:00
Swift Code
```swift
class Solution {
func preorderTraversal(_ root: TreeNode?) -> [Int] {
var list:[Int] = []
var stack:[TreeNode] = []
guard root != nil else {
return list
}
stack.append(root!)
while !stack.isEmpty {
let temp = stack.popLast()
if let right = temp?.right {
stack.append(right)
}
if let left = temp?.left {
stack.append(left)
}
//这里也可以放到前面
list.append((temp?.val)!)
}
return list
}
}
```
2021-07-27 18:26:32 +00:00
Go Code:
```go
func preorderTraversal(root *TreeNode) []int {
res := []int{}
if root == nil {
return res
}
stk := []*TreeNode{root}
for len(stk) != 0 {
temp := stk[len(stk) - 1]
stk = stk[: len(stk) - 1]
if temp.Right != nil {
stk = append(stk, temp.Right)
}
if temp.Left != nil {
stk = append(stk, temp.Left)
}
res = append(res, temp.Val)
}
return res
}
```