二叉树遍历算法

先序遍历

先序遍历即先遍历根节点在遍历左节点和右节点，利用栈的特点先进后出可以先压根节点入栈，弹出根节点后，在把右孩子入栈，然后左孩子入栈，这样出栈顺序就是先根节点再左孩子，右孩子；

中序遍历

先把根节点入栈，然后把左节点全部压入栈中，一直到叶子节点，然后开始出栈，令右孩子成为子树根节点重复上面的步骤，最后压入栈的顺序如下图；

image.png

后序遍历

后序遍历可以仿照先序遍历，先序遍历是根左右，而后序遍历是左右根，其实先序遍历入栈是左右孩子换位，得到的结果就是根右左，这样反转得到的就是后序遍历；

层次遍历

层次遍历通过队列实现，直接从根节点开始把左右孩子放入队列中，这样每次都是上一层先进队列的先出队列；

 /**先序遍历*/
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if(!Objects.isNull(root)) {
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
            stack.push(root);
            TreeNode cur;
            while (!stack.empty()) {
                cur = stack.pop();
                list.add(cur.val);
                if(!Objects.isNull(cur.right)) {
                    stack.push(cur.right);
                }
                if(!Objects.isNull(cur.left)) {
                    stack.push(cur.left);
                }
            }
        }
        return list;
    }
    /**中序遍历*/
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if(Objects.nonNull(root)) {
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
            TreeNode cur = root;
            while (!stack.empty() || Objects.nonNull(cur)) {
                while (Objects.nonNull(cur)) {
                    stack.push(cur);
                    cur = cur.left;
                }
                cur = stack.pop();
                list.add(cur.val);
                cur = cur.right;
            }
        }
        return list;
    }
    /**后序遍历*/
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if(!Objects.isNull(root)) {
            Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
            stack.push(root);
            TreeNode cur;
            while (!stack.empty()) {
                cur = stack.pop();
                list.add(cur.val);
                if(!Objects.isNull(cur.left)) {
                    stack.push(cur.left);
                }
                if(!Objects.isNull(cur.right)) {
                    stack.push(cur.right);
                }
            }
        }
        Collections.reverse(list);
        return list;
    }
    /**层次遍历*/
    public List<Integer> levelOrder(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        if(Objects.nonNull(root)) {
            Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
            queue.offer(root);
            TreeNode cur;
            while (!queue.isEmpty()) {
                cur = queue.poll();
                list.add(cur.val);
                if(Objects.nonNull(cur.left)) {
                    queue.offer(cur.left);
                }
                if(Objects.nonNull(cur.right)) {
                    queue.offer(cur.right);
                }
            }
        }
        return list;
    }