LeetCode刷题day14|递归遍历、迭代遍历、统一迭代遍历_leetcode 迭代

一、递归遍历

在递归遍历的时候要掌握三个要素。

1. 确定递归函数的参数和返回值： 确定哪些参数是递归的过程中需要处理的，那么就在递归函数里加上这个参数， 并且还要明确每次递归的返回值是什么进而确定递归函数的返回类型。
2. 确定终止条件： 写完了递归算法, 运行的时候，经常会遇到栈溢出的错误，就是没写终止条件或者终止条件写的不对，操作系统也是用一个栈的结构来保存每一层递归的信息，如果递归没有终止，操作系统的内存栈必然就会溢出。
3. 确定单层递归的逻辑： 确定每一层递归需要处理的信息。在这里也就会重复调用自己来实现递归的过程。

以下是代码部分：（以前序遍历为例，中序遍历和后序遍历只要调整一下中节点的处理顺序就可以了）

	public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        preOreder(root,list);
        return list;


    }

    public void preOreder(TreeNode t, List<Integer> list){

        if(t == null)
            return;
        list.add(t.val);
        preOreder(t.left , list);
        preOreder(t.right, list);
    }
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二、迭代遍历

1. 前序遍历
   前序遍历是中左右，每次先处理的是中间节点，那么先将根节点放入栈中，然后将右孩子加入栈，再加入左孩子。
   以下是代码部分：

	//前序遍历
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        TreeNode it = root;
        //树为空（[]），这里也会将空节点压栈
        stack.push(it);

        while (!stack.isEmpty()){

            //指针指向栈顶元素,并弹出栈顶元素，
            it = stack.pop();

            //判断当前节点是否为空
            if(it == null)
                continue;

            //并将val值放进数组
            list.add(it.val);

            //先放右子树
            stack.push(it.right);
            stack.push(it.left);
        }

        return list;
    }
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2. 后序遍历
   所以后序遍历只需要前序遍历的代码稍作修改就可以了，中左右 —> 中右左 —> 左右中。第一处把遍历左右节点的顺序调换一下；第二处把最后的数组翻转一下。
   以下是代码部分：

	public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        if (root == null){
            return result;
        }
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()){
            TreeNode node = stack.pop();
            result.add(node.val);
            if (node.left != null){
                stack.push(node.left);
            }
            if (node.right != null){
                stack.push(node.right);
            }
        }
        Collections.reverse(result);
        return result;
    }
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3. 中序遍历
   分析一下为什么刚刚写的前序遍历的代码，不能和中序遍历通用呢，因为前序遍历的顺序是中左右，先访问的元素是中间节点，要处理的元素也是中间节点，所以刚刚才能写出相对简洁的代码，因为要访问的元素和要处理的元素顺序是一致的，都是中间节点。
   那么再看看中序遍历，中序遍历是左中右，先访问的是二叉树顶部的节点，然后一层一层向下访问，直到到达树左面的最底部，再开始处理节点（也就是在把节点的数值放进result数组中），这就造成了处理顺序和访问顺序是不一致的。
   以下是代码部分：

//中序遍历
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        TreeNode it = root;

        while ( it!=null || !stack.isEmpty()){
            if(it!=null){
                stack.push(it);
                it = it.left;
            }else{
                it = stack.pop();
                list.add(it.val);
                it = it.right;
            }
        }

        return list;
    }
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三、统一迭代遍历

将访问的节点放入栈中，把要处理的节点也放入栈中但是要做标记。
要处理的节点放入栈之后，紧接着放入一个空指针作为标记。 这种方法也可以叫做标记法。
以下是代码部分（前序遍历）：

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        TreeNode cur = root;

        //压入根节点
        if(cur!=null)
            s.push(cur);

        while (!s.isEmpty()){

            //判断栈顶元素是否为空，若为空，证明要处理该节点
            if(s.peek()!=null){

                /**
                 * 使用栈来实现递归，可以认为栈顶元素就是一个指针，指向下一个要处理的节点
                 */
                //先将栈中的元素弹出,并将值赋给cur
                cur = s.pop();

                //再依据反向的顺序将要遍历的节点入栈
                if(cur.right!=null) s.push(cur.right);      //右
                if(cur.left!=null) s.push(cur.left);        //左
                s.push(cur);                                //中
                s.push(null);

            }
            //处理节点
            else {
                //先弹出栈顶的空节点元素
                s.pop();
                res.add(s.pop().val);
            }

        }
        return res;
    }
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