二叉樹的前序遍歷

在不使用遞歸的方式遍歷二叉樹時，我們可以使用一個棧模擬遞歸的機制。二叉樹的前序遍歷順序是：根 → 左子樹 → 右子樹，我們可以先將二叉樹的左路結(jié)點入棧，在入棧的同時便對其進(jìn)行訪問，此時就相當(dāng)于完成了根和左子樹的訪問，當(dāng)左路結(jié)點入棧完畢后再從棧頂依次取出結(jié)點，并用同樣的方式訪問其右子樹即可。

具體步驟如下：

1. 將左路結(jié)點入棧，入棧的同時訪問左路結(jié)點。
2. 取出棧頂結(jié)點top。
3. 準(zhǔn)備訪問top結(jié)點的右子樹。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:	//前序遍歷	vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {		stack<TreeNode*> st; //輔助棧		vector<int> ret; //用于存放前序遍歷的結(jié)果		TreeNode* cur = root;		while (cur || !st.empty())		{			//1、將左路結(jié)點入棧，入棧的同時訪問左路結(jié)點			while (cur)			{				st.push(cur);				ret.push_back(cur->val);				cur = cur->left;			}			//2、取出棧頂結(jié)點			TreeNode* top = st.top();			st.pop();			//3、準(zhǔn)備訪問其右子樹			cur = top->right;		}		return ret; //返回前序遍歷結(jié)果	}};

二叉樹的中序遍歷

二叉樹的中序遍歷順序是：左子樹 → 根 → 右子樹，我們可以先將二叉樹的左路結(jié)點入棧，當(dāng)左路結(jié)點入棧完畢后，再從棧頂依次取出結(jié)點，在取出結(jié)點的同時便對其進(jìn)行訪問，此時就相當(dāng)于先訪問了左子樹再訪問了根，之后再用同樣的方式訪問取出結(jié)點的右子樹即可。

具體步驟如下：

1. 將左路結(jié)點入棧。
2. 取出棧頂結(jié)點top并訪問。
3. 準(zhǔn)備訪問top結(jié)點的右子樹。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:	//中序遍歷	vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {		stack<TreeNode*> st; //輔助棧		vector<int> ret; //用于存放中序遍歷的結(jié)果		TreeNode* cur = root;		while (cur || !st.empty())		{			//1、將左路結(jié)點入棧			while (cur)			{				st.push(cur);				cur = cur->left;			}			//2、取出棧頂結(jié)點并訪問			TreeNode* top = st.top();			st.pop();			ret.push_back(top->val);			//3、準(zhǔn)備訪問其右子樹			cur = top->right;		}		return ret; //返回中序遍歷結(jié)果	}};

二叉樹的后序遍歷

二叉樹的后序遍歷順序是：左子樹 → 右子樹 → 根，我們可以先將二叉樹的左路結(jié)點入棧，當(dāng)左路結(jié)點入棧完畢后，再觀察棧頂結(jié)點，若棧頂結(jié)點的右子樹為空，或棧頂結(jié)點的右子樹已經(jīng)被訪問過了，則棧頂結(jié)點可以出棧并訪問，若棧頂結(jié)點的右子樹還未被訪問，則用同樣的方式訪問棧頂結(jié)點的右子樹，直到其右子樹被訪問后再訪問該結(jié)點，這時的訪問順序遵循了二叉樹的后序遍歷所要求的順序。

具體步驟如下：

1. 將左路結(jié)點入棧。
2. 觀察棧頂結(jié)點top。
3. 若top結(jié)點的右子樹為空，或top結(jié)點的右子樹已經(jīng)訪問過了，則訪問top結(jié)點。訪問top結(jié)點后將其從棧中彈出，并更新上一次訪問的結(jié)點為top。
4. 若top結(jié)點的右子樹還未被訪問，則準(zhǔn)備訪問其右子樹。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:	//后序遍歷	vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {		stack<TreeNode*> st; //輔助棧		vector<int> ret; //用于存放后序遍歷的結(jié)果		TreeNode* cur = root;		TreeNode* prev = nullptr; //記錄上一次訪問的結(jié)點		while (cur || !st.empty())		{			//1、將左路結(jié)點入棧			while (cur)			{				st.push(cur);				cur = cur->left;			}			//2、取出棧頂結(jié)點			TreeNode* top = st.top();			//3、若取出結(jié)點的右子樹為空，或右子樹已經(jīng)訪問過了，則訪問該結(jié)點			if (top->right == nullptr || top->right == prev)			{				//訪問top結(jié)點后將其從棧中彈出				st.pop();				ret.push_back(top->val);				//更新上一次訪問的結(jié)點為top				prev = top;			}			else //4、若取出結(jié)點的右子樹還未被訪問，則準(zhǔn)備訪問其右子樹			{				cur = top->right;			}		}		return ret; //返回后序遍歷結(jié)果	}};

注意： 看動圖演示時請結(jié)合所給代碼，動圖是嚴(yán)格按照代碼的邏輯制作的。