Leetcode（144）-二叉树的前序遍历

给定一个二叉树，返回它的 前序 遍历。

示例:

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

输出: [1,2,3]

进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

二叉树的前序遍历有递归和非递归两种做法。

在介绍这两种方法之前，我首先介绍下，二叉树如何建立

struct TreeNode
{
    int val;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
    TreeNode(int x):val(x),left(NULL),right(NULL) {}
};
void createBiTree(TreeNode* &T) //&的意思是传进来节点指针的引用,目的是让传递进来的指针发生改变
{
    int c;
    cin >> c;
    if(-1 == c)             //当遇到-1时，令树的根节点为NULL，从而结束该分支的递归
        T = NULL;
    else
    {
        T = new TreeNode(0);
        T->val=c;
        createBiTree(T->left);
        createBiTree(T->right);
    }
}

（1）递归

思路：用递归的方法，这里用vector作为返回值，需要注意的是，当vector很大时，因为这样存在创建临时对象并拷贝的过程，空间时间开销会很大。一般返回的是引用，但是不能返回临时对象的引用。这里在外面定义了vector，因为如果定义在内部，每次递归都会重新创建一个vector，不符合我们想要的结果。

vector<int> a;
vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) 
{
    if(root)
    {
        a.push_back(root->val);//这里每次将本次循环的根节点值放入数组中
        preorderTraversal(root->left);
        preorderTraversal(root->right);
    }
    return a;
}

（2）非递归

思路：非递归的形式，也叫作迭代形式。在遍历根节点后还要回来，因此要基于栈（先进后出）来保存节点。

根据前序遍历访问的顺序，优先访问根结点，然后再分别访问左孩子和右孩子。即对于任一结点，其可看做是根结点，因此可以直接访问，访问完之后，若其左孩子不为空，按相同规则访问它的左子树；当访问其左子树时，再访问它的右子树。因此其处理过程如下：

对于任一结点P：

1)访问结点P，并将结点P入栈;

2)判断结点P的左孩子是否为空，若为空，则取栈顶结点并进行出栈操作，并将栈顶结点的右孩子置为当前的结点P，循环至1);若不为空，则将P的左孩子置为当前的结点P;

3)直到P为NULL并且栈为空，则遍历结束。

vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root)//非递归实现
{
    stack<TreeNode*> s;
    TreeNode* p=root;
    vector<int> a;
    while(p!=NULL || !s.empty())//这里是||,只要P不为空，或者栈里有节点，就要继续
    {
        while(p)
        {
            s.push(p);
            a.push_back(p->val);
            p=p->left;
        }
        if(!s.empty())
        {
            p=s.top();
            s.pop();
            p=p->right;
        }
    }
    return a;
}