二叉树遍历

先序遍历

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

// 递归 1：分解子问题
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) return res;
    res.add(root.val);
    res.addAll(preorderTraversal(root.left));
    res.addAll(preorderTraversal(root.right));
    return res;
}

// 递归 2：遍历思维
List<Integer> res = new ArrayList<>();
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
    traversal(root);
    return res;
}
private void traversal(TreeNode root) {
    if (root == null) return ;
    res.add(root.val);
    traversal(root.left);
    traversal(root.right);
}

中序遍历

// 迭代
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
    while (root != null || !stack.isEmpty()) {
        while (root != null) {
            stack.push(root);
            root = root.left;
        }
        TreeNode cur = stack.pop();
        res.add(cur.val);
        root = cur.right;
    }
    return res;
}

// 递归 1：分解子问题
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) return res;
    res.addAll(inorderTraversal(root.left));
    res.add(root.val);
    res.addAll(inorderTraversal(root.right));
    return res;
}

// 递归 2：遍历思维
List<Integer> res = new ArrayList<>();
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
    traversal(root);
    return res;
}
private void traversal(TreeNode root) {
    if (root == null) return ;
    traversal(root.left);
    res.add(root.val);
    traversal(root.right);
}

后序遍历

// 迭代
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
    while (root != null || !stack.isEmpty()) {
        while (root != null) {
            stack.push(root);
            if (root.left != null) {
                root = root.left;
            } else {
                root = root.right;
            }
        }
        TreeNode cur = stack.pop();
        res.add(cur.val);
        if (!stack.isEmpty() && stack.peek().left == cur) {
            root = stack.peek().right;
        }
    }
    return res;
}

// 递归 1：分解子问题
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) return res;
    res.addAll(postorderTraversal(root.left));
    res.addAll(postorderTraversal(root.right));
    res.add(root.val);
    return res;
}

// 递归 2：遍历思维
List<Integer> res = new ArrayList<>();
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
    traversal(root);
    return res;
}
private void traversal(TreeNode root) {
    if (root == null) return ;
    traversal(root.left);
    traversal(root.right);
    res.add(root.val);
}

层序遍历

public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
    List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
    if (root == null) return res;
    Queue<TreeNode> q = new LinkedList<>();
    q.offer(root);
    while (!q.isEmpty()) {
        int size = q.size();
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            TreeNode cur = q.poll();
            list.add(cur.val);
            if (cur.left != null) q.offer(cur.left);
            if (cur.right != null) q.offer(cur.right);
        }
        res.add(list);
    }
    return res;
}

垂直遍历

今天突然看到一个新的遍历形式 垂直遍历 大千世界 无奇不有

987. 二叉树的垂序遍历

class Solution {
    // 存放 节点 && 行 && 列 的信息
    class Triple {
        TreeNode node;
        int row; // 行
        int col; // 列

        public Triple(TreeNode node, int row, int col) {
            this.node = node;
            this.row = row;
            this.col = col;
        }
    }

    private List<Triple> nodes;

    public List<List<Integer>> verticalTraversal(TreeNode root) {
        nodes = new ArrayList<>();
        // 遍历出所有节点
        traversal(root, 0, 0);
        // 按照一定的规则排序
        nodes.sort((t1, t2) -> {
            // 行列相等，则按照 val 从小到大排序
            if (t1.row == t2.row && t1.col == t2.col) {
                return t1.node.val - t2.node.val;
            }
            // 如果仅仅列相等，按照行从上到下排序
            if (t1.col == t2.col) {
                return t1.row - t2.row;
            }
            // other：按照列从前到后排序
            return t1.col - t2.col;
        });
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int preCol = Integer.MIN_VALUE;
        for (Triple t : nodes) {
            if (preCol != t.col) {
                preCol = t.col;
                res.add(new ArrayList<Integer>());
            }
            res.get(res.size() - 1).add(t.node.val);
        }
        return res;
    }

    private void traversal(TreeNode root, int row, int col) {
        if (root == null) {
            return ;
        }
        nodes.add(new Triple(root, row, col));
        traversal(root.left, row + 1, col - 1);
        traversal(root.right, row + 1, col + 1);
    }
}