二叉树的层序遍历和前中后序遍历代码迭代/递归

前中后序遍历（DFS）

首先我们要明确前中后序遍历的顺序：

前序：中左右
中序：左中右
后序：左右中

前中后序遍历的递归代码和迭代代码分别有各自的框架，然后根据遍历顺序调整记录元素的位置即可。

递归

class Solution {
private:void postOrder(TreeNode* root, vector<int>& vec) {if (!root) return;postOrder(root->left, vec);	// 1postOrder(root->right, vec);// 2vec.push_back(root->val);		// 3}
public:vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {vector<int> res;postOrder(root, res);return res;}
};

前序遍历：3->1->2
中序遍历：1->3->2
后序遍历：1->2->3

如前所述，三种遍历的迭代方式很简单，并且更改迭代方式只要调整记录元素的位置即可。

迭代

前序遍历

我们以前序遍历给出迭代版本的框架，核心思想就是用栈。

class Solution {
public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {vector<int> res;stack<TreeNode*> S;TreeNode* node = root;while (node || !S.empty()) {while (node) {res.push_back(node->val);			// 注意S.push(node);node = node->left;}node = S.top();		S.pop();node = node->right;	}return res;}
};

中序遍历

与前序遍历的差别请看代码中的 注意，调整了记录元素的位置。

class Solution {
public:vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {if (!root) return {};vector<int> res;stack<TreeNode*> S;TreeNode* curr = root;while (curr || !S.empty()) {while (curr) {S.push(curr);curr = curr->left;}TreeNode* node = S.top();S.pop();res.push_back(node->val);			// 注意curr = node->right;}return res;}
};

后序遍历

注意到前序遍历的顺序为：中左右，而我们想要的后序遍历的顺序为：左右中。我们可以先讲前序遍历代码中访问左右子树的顺序互换，得到顺序为：中右左，再进行 reverse，得到后序：左右中。

class Solution {
public:vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {if (!root) return {};vector<int> res;stack<TreeNode*> S;S.push(root);while (!S.empty()) {TreeNode* node = S.top();S.pop();res.push_back(node->val);if (node->left) S.push(node->left);if (node->right) S.push(node->right);}reverse(res.begin(), res.end());return res;}
};

层序遍历（BFS）

不需按深度划分

直接输出层序遍历序列，不需按深度划分，不同于 DFS 使用栈，这里是用队。

class Solution {
public:vector<int> levelOrder(TreeNode* root) {if (!root) return {};queue<TreeNode*> Q;// vector<vector<int>> res;vector<int> res;Q.push(root);while (!Q.empty()) {TreeNode* curr = Q.front();res.push_back(curr->val);Q.pop();if(curr->left) Q.push(curr->left);if(curr->right) Q.push(curr->right);}return res;}
}

需要按深度划分

注意在不需要按深度划分的版本的基础上做些改变，用 n 记录当前深度的节点的个数，然后在 for 循环中将这 n 个节点保存到一个数组中，下一层深度再用一个新数组保存，从而达到按深度划分。

注意在本题的基础上修改，可解决 LeetCode 中许多层序遍历的变种问题。

class Solution {
public:vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {if (!root) return {};vector<vector<int>> res;queue<TreeNode*> Q;Q.push(root);while (!Q.empty()) {vector<int> vec;int n = Q.size();for (int i=0; i<n; ++i) {TreeNode* curr = Q.front();Q.pop();vec.push_back(curr->val);if (curr->left) Q.push(curr->left);if (curr->right) Q.push(curr->right);}res.push_back(vec);}return res;}
}