LeetCode144-二叉树的前序遍历

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英文链接：https://leetcode.com/problems/binary-tree-preorder-traversal/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-preorder-traversal/

题目详述

给定一个二叉树，返回它的 前序 遍历。

示例:

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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？

题目详解

方法一：递归。

  • 时间复杂度：O(n)。
  • 空间复杂度：O(logn)。
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public class LeetCode_00144 {

    // 递归
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        preHelper(root, res);
        return res;
    }

    private void preHelper(TreeNode root, List<Integer> list) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        list.add(root.val);
        preHelper(root.left, list);
        preHelper(root.right, list);
    }
}

方法二：迭代（手动模拟栈）。

  • 时间复杂度：O(n)。
  • 空间复杂度：O(logn)。
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public class LeetCode_00144 {

    // 迭代
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (root == null) {
            return res;
        }
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        while (!stack.empty()) {
            TreeNode p = stack.pop();
            res.add(p.val);
            if (p.right != null) {
                stack.push(p.right);
            }
            if (p.left != null) {
                stack.push(p.left);
            }
        }
        return res;
    }
}

方法三：Morris 遍历。

  • 时间复杂度：O(n)。
  • 空间复杂度：O(1)。
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public class LeetCode_00144 {

    // Morris 遍历
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        while (root != null) {
            if (root.left == null) {
                res.add(root.val);
                root = root.right;
            } else {
                TreeNode pre = getPredecessor(root);
                if (pre.right == null) {
                    res.add(root.val);
                    pre.right = root;
                    root = root.left;
                } else {
                    pre.right = null;
                    root = root.right;
                }
            }
        }
        return res;
    }

    private TreeNode getPredecessor(TreeNode root) {
        TreeNode p = root.left;
        while (p.right != null && p.right != root) {
            p = p.right;
        }
        return p;
    }
}