1、前序遍历迭代

我们之前说了二叉树基础及二叉的几种遍历方式及练习题，今天我们来看一下二叉树的前序遍历非递归实现。

前序遍历的顺序是, 对于树中的某节点,先遍历该节点,然后再遍历其左子树,最后遍历其右子树.

我们先来通过下面这个动画复习一下二叉树的前序遍历。

前序遍历

前序遍历迭代

我们试想一下，之前我们借助队列帮我们实现二叉树的层序遍历，

那么可不可以，也借助数据结构，帮助我们实现二叉树的前序遍历。

见下图

image

假设我们的二叉树为 [1,2,3]。我们需要对其进行前序遍历。其遍历顺序为

当前节点 1，左孩子 2，右孩子 3。

这里可不可以用栈，帮我们完成前序遍历呢？栈和队列

我们都知道栈的特性是先进后出，我们借助栈来帮助我们完成前序遍历的时候。

则需要注意的一点是，我们应该先将右子节点入栈，再将左子节点入栈。

这样出栈时，则会先出左节点，再出右子节点，则能够完成树的前序遍历。

动画模拟

见下图。

我们用一句话对上图进行总结，当栈不为空时，栈顶元素出栈，如果其右孩子不为空，则右孩子入栈，其左孩子不为空，则左孩子入栈。还有一点需要注意的是，我们和层序遍历一样，需要先将 root 节点进行入栈，然后再执行 while 循环。

看到这里你已经能够自己编写出代码了，不信你去试试。

时间复杂度：O(n) 需要对所有节点遍历一次

空间复杂度：O(n) 栈的开销，平均为 O(logn) 最快情况，即斜二叉树时为 O(n)

代码

Java

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        if (root == null)  return list;
        stack.push(root);
        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNode temp = stack.pop();
            if (temp.right != null) {
                stack.push(temp.right);
            }
            if (temp.left != null) {
                stack.push(temp.left);
            }
            //这里也可以放到前面
            list.add(temp.val);
        }
        return list;
    }
}

Swift

class Solution {

    func preorderTraversal(_ root: TreeNode?) -> [Int] {
        var list:[Int] = []
        var stack:[TreeNode] = []

        guard root != nil else {
            return list
        }
        stack.append(root!)
        while !stack.isEmpty {
            let temp = stack.popLast()
            if let right = temp?.right {
                stack.append(right)
            }
            if let left = temp?.left {
                stack.append(left)
            }
            //这里也可以放到前面
            list.append((temp?.val)!)
        }
        return list
    }
}

Go

func preorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    res := []int{}
    if root == nil {
        return res
    }
    stk := []*TreeNode{root}
    for len(stk) != 0 {
        temp := stk[len(stk) - 1]
        stk = stk[: len(stk) - 1]
        if temp.Right != nil {
            stk = append(stk, temp.Right)
        }
        if temp.Left != nil {
            stk = append(stk, temp.Left)
        }
        res = append(res, temp.Val)
    }
    return res
}