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todo: 补齐Morris遍历法，空间复杂度要稍微低一点

思路1：栈式DFS的实现1（比较繁琐，不推荐）

  • 递归的思路就不用多说了
  • 关键是栈式dfs的思路
    • 维护两个结构，一个是node_stack()，另外一个是preorder_sequence,入栈的时候同步添加序列，这就意味着谁先入栈，就先遍历到谁
    • 先序遍历中，优先选择左边的子树入栈，这样可以保证优先遍历中序节点
    • 出栈条件是什么？如果左边的子树为空，就将cur_node指向最近的一个有右节点的节点，实际操作就是cur_node = nodes_stack.top()，并且弹栈。
    • 要能够画出入栈弹栈的整个流程图。脑子里要有图。
    • 实际的操作是比较零碎复杂的，最好能够记住模板。

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代码1：

  1. /**
  2.  * Definition for a binary tree node.
  3.  * struct TreeNode {
  4.  *     int val;
  5.  *     TreeNode *left;
  6.  *     TreeNode *right;
  7.  *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
  8.  *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
  9.  *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
  10.  * };
  11.  */
  12. class Solution {
  13. public:
  14.     vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
  15.         vector<int> preorder_sequence;
  16.         stack<TreeNode*> nodes_stack;
  18.         if (!root) {
  19.             return preorder_sequence;
  20.         }
  22.         TreeNode* cur_node = root;
  23.         while (!nodes_stack.empty() || cur_node != nullptr) {
  24.             // 弹栈条件：left子树为空
  25.             while (cur_node != nullptr) {
  26.                 nodes_stack.push(cur_node);
  27.                 preorder_sequence.push_back(cur_node->val);
  28.                 cur_node = cur_node->left;
  29.             }
  31.             // cur_node 需要指向最近的一个right子树不为空的节点
  32.             cur_node = nodes_stack.top();
  33.             nodes_stack.pop();
  34.             cur_node = cur_node->right;
  35.         }
  37.         return preorder_sequence;
  38.     }
  39. };

思路2：栈式DFS的实现2（推荐）

  • 第一种思路采取的思路是入栈的时候同步插入序列，先入栈者先进入遍历序列。
  • 此处采用的思路是出栈的时候插入遍历序列，所以若希望先进入遍历序列，则应该后入栈，所以优先将右侧的节点入栈。
  • 还是需要脑子里面有图。结合代码去理解。

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代码2：

  1. /**
  2.  * Definition for a binary tree node.
  3.  * struct TreeNode {
  4.  *     int val;
  5.  *     TreeNode *left;
  6.  *     TreeNode *right;
  7.  *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
  8.  *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
  9.  *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
  10.  * };
  11.  */
  12. class Solution {
  13. public:
  14.     vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
  15.         stack<TreeNode*> nodes_stack;
  16.         vector<int> nodes_sequence;
  18.         if (!root) {
  19.             return nodes_sequence;
  20.         }
  22.         nodes_stack.push(root);
  23.         while(!nodes_stack.empty()) {
  24.             TreeNode* cur_node = nodes_stack.top();
  25.             nodes_stack.pop();
  26.             nodes_sequence.push_back(cur_node->val);
  28.             if (cur_node->right) {nodes_stack.push(cur_node->right);}
  29.             if (cur_node->left) {nodes_stack.push(cur_node->left);}
  30.         }
  32.         return nodes_sequence;
  33.     }
  34. };