二叉树的前、中、后序遍历（递归法、迭代法）leetcode144/94/145

leetcode144、二叉树的前序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的前序遍历。
示例 1：
在这里插入图片描述
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：
在这里插入图片描述
输入：root = [1,2]
输出：[1,2]

示例 5：
在这里插入图片描述

输入：root = [1,null,2]
输出：[1,2]

递归法

void preOrder(struct TreeNode* root,int* ret,int* returnSize){if(root==NULL)return;ret[(*returnSize)++]=root->val;preOrder(root->left,ret,returnSize);preOrder(root->right,ret,returnSize);}
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {int* ret=(int*)malloc(sizeof(int)*100);*returnSize=0;preOrder(root,ret,returnSize);return ret;
}

迭代法

先将根节点加入数组，然后将根节点的右孩子入栈，再将左孩子入栈。出栈时左孩子先出栈，数组输出顺序为根左右。

int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {struct TreeNode** stack=malloc(sizeof(struct TreeNode*)*1000);int stackSize=0;int *res=(int*)malloc(sizeof(int)*1000);int resSize=0;if(root==NULL){*returnSize=0;return res;}stack[stackSize++]=root;while(stackSize>0){struct TreeNode* node=stack[--stackSize];res[resSize++]=node->val;if(node->right!=NULL)stack[stackSize++]=node->right;if(node->left!=NULL)stack[stackSize++]=node->left; }*returnSize=resSize;return res;}

leetcode145、二叉树的后序遍历

给你一棵二叉树的根节点 root ，返回其节点值的后序遍历。
示例 1：
在这里插入图片描述
输入：root = [1,null,2,3]
输出：[3,2,1]

示例 2：
输入：root = []
输出：[]

示例 3：
输入：root = [1]
输出：[1]

递归法

void postorder(struct TreeNode* root,int* ret,int* returnSize){if(root==NULL) return;postorder(root->left,ret,returnSize);postorder(root->right,ret,returnSize);ret[(*returnSize)++]=root->val;}
int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {int* ret=(int*)malloc(sizeof(int)*100);*returnSize=0;postorder(root,ret,returnSize);return ret; 
}

迭代法

前序遍历顺序调换:根右左->根左右
先将根节点加入数组，然后将根节点的左孩子入栈，再将右孩子入栈。出栈时右孩子先出栈，加入数组顺序为根右左。
将数组逆序输出：左右根

int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {struct TreeNode** stack=malloc(sizeof(struct TreeNode*)*1000);int stackSize=0;int *res=(int*)malloc(sizeof(int)*1000);int resSize=0;if(root==NULL){*returnSize=0;return res;}stack[stackSize++]=root;while(stackSize>0){struct TreeNode* node=stack[--stackSize];res[resSize++]=node->val;if(node->left!=NULL)stack[stackSize++]=node->left; if(node->right!=NULL)stack[stackSize++]=node->right;}//将数组逆序for(int i=0,j=resSize-1;i<=j;i++,j--){int tmp=res[i];res[i]=res[j];res[j]=tmp;}*returnSize=resSize;return res;
}

leetcode94、二叉树的中序遍历

给定一个二叉树的根节点 root ，返回它的中序遍历。

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,3,2]

示例 2：
输入：root = []
输出：[]

示例 3：
输入：root = [1]
输出：[1]

递归法

void  inorder(struct TreeNode* root,int* ret,int* returnSize){if(root==NULL) return;inorder(root->left,ret,returnSize);ret[(*returnSize)++]=root->val;inorder(root->right,ret,returnSize);}int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {int* ret=(int*)malloc(sizeof(int)*100);*returnSize=0;inorder(root,ret,returnSize);return ret;  
}

迭代法

用一个指针来记录当前访问节点，先访问左子树，直到遍历到左子树的最左叶节点，输出该节点。输出该叶节点的父节点。然后访问该父节点的右子树，访问完右子树后输入该右节点。

int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {struct TreeNode** stack = malloc(sizeof(struct TreeNode*) * 1024); // 假设栈的最大大小为 1024int stackSize = 0;int* result = malloc(sizeof(int) * 1024); // 假设结果数组的最大大小为 1024int resultSize = 0;struct TreeNode* cur = root;//借用指针的遍历来帮助访问节点while(cur!=NULL||stackSize>0){if(cur!=NULL){stack[stackSize++]=cur;cur=cur->left;}else{cur=stack[--stackSize];result[resultSize++]=cur->val;cur=cur->right;}}*returnSize = resultSize;return result;
}