力扣之每日四题day01--二叉树遍历篇

144.二叉树的前序遍历

力扣地址

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        //方法用于初始化并返回前序遍历的结果列表
        List<Integer>res=new ArrayList<>();
        //调用递归的前序遍历方法
        preorderTraversal(root,res);
        return res;
    }
    //递归方法用于前序遍历
    public void preorderTraversal(TreeNode root, List<Integer>res){
        //基本情况，如果当前节点为空，返回
        if(root==null){
            return;
        }
        //将当前节点的值加入到结果列表
        res.add(root.val);
        //递归调用左子树
        preorderTraversal(root.left,res);
        //递归调用右子树
        preorderTraversal(root.right,res);
    }
}

二叉树的前序遍历是一种深度优先遍历（DFS）的方法，它按照“根节点 -> 左子树 -> 右子树”的顺序遍历二叉树的节点。具体实现思路如下：

• 基本情况：首先处理基本情况，即当前节点为空时直接返回，表示到达了二叉树的叶子节点或空节点。
• 处理当前节点：对于非空节点，将当前节点的值添加到结果列表中，表示对当前节点的访问。
• 递归遍历左子树：然后递归调用前序遍历方法，传入当前节点的左子树作为新的根节点，继续遍历左子树的节点。
• 递归遍历右子树：最后递归调用前序遍历方法，传入当前节点的右子树作为新的根节点，继续遍历右子树的节点。

145.二叉树的后序遍历

力扣地址

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        //创建一个存储结果结果的列表
        List<Integer>res=new ArrayList<Integer>();
        //递归调用方法
        postorderTraversal(root,res);
        //返回遍历的结果
        return res;
        

    }
    //定义递归方法，实现二叉树的后序遍历
    public void postorderTraversal(TreeNode root,List<Integer>res){
        //如果当前节点返回为空
        if(root==null){
            return;
        }
        //遍历左子树
        postorderTraversal(root.left,res);
        //遍历右子树
        postorderTraversal(root.right,res);
        //将当前节点的值添加到遍历结果列表
        res.add(root.val);
    }
}

二叉树的后序遍历是一种深度优先遍历（DFS）的方法，它按照“左子树 -> 右子树 -> 根节点”的顺序遍历二叉树的节点。具体实现思路如下：

• 基本情况：首先处理基本情况，即当前节点为空时直接返回，表示到达了二叉树的叶子节点或空节点。
• 递归遍历左子树：然后递归调用后序遍历方法，传入当前节点的左子树作为新的根节点，继续遍历左子树的节点。
• 递归遍历右子树：接着递归调用后序遍历方法，传入当前节点的右子树作为新的根节点，继续遍历右子树的节点。
• 处理当前节点：最后，将当前节点的值添加到结果列表中，表示对当前节点的访问。

94.二叉树的中序遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        //创建一个存储遍历结果的列表
        List<Integer>res=new ArrayList<>();
        //调用递归方法进行中序遍历
        inorder(root,res);
        //返回值
        return res;

    }
    //定义递归的方法，实现二叉树的中序遍历
    public void inorder(TreeNode root,List<Integer>res){
        //如果当前节点为空，直接返回
        if(root==null){
            return;
        }
        //遍历左子树
        inorder(root.left,res);
        //将当前节点的值添加到res列表中
        res.add(root.val);
        //遍历右子树
        inorder(root.right, res);
    }

}

二叉树的中序遍历是一种深度优先遍历（DFS）的方法，它按照“左子树 -> 根节点 -> 右子树”的顺序遍历二叉树的节点。具体实现思路如下

• 基本情况：首先处理基本情况，即当前节点为空时直接返回，表示到达了二叉树的叶子节点或空节点。
• 递归遍历左子树：然后递归调用中序遍历方法，传入当前节点的左子树作为新的根节点，继续遍历左子树的节点。
• 处理当前节点：接着将当前节点的值添加到结果列表中，表示对当前节点的访问。
• 递归遍历右子树：最后递归调用中序遍历方法，传入当前节点的右子树作为新的根节点，继续遍历右子树的节点。

102.二叉树的层序遍历

力扣地址

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    //方法用途：按照层序遍历二叉树，将每一层的节点值存储在列表中，返回所有层的列表
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        //存储最终的结果列表
        List<List<Integer>>res=new ArrayList<>();
        //用队列进行层序遍历
        Queue<TreeNode>queue=new ArrayDeque<>();
        //如果根节点不为空，将根节点加入队列
        if(root!=null){
            queue.add(root);
        }
        //循环遍历每一层的节点
        while(!queue.isEmpty()){
            //获取当前层的节点的个数
            int n=queue.size();
            //用于存储当前层节点的值
            List<Integer>level=new ArrayList<>();
            //遍历当前的节点
            for(int i=0;i<n;i++){
                //出队列，获取当前的节点
                TreeNode node=queue.poll();
                //将当前节点加入当前层的列表
                level.add(node.val);
                //将当前节点的左孩子加入队列
                if(node.left!=null){
                    queue.add(node.left);
                }
                //将当前节点的右孩子加入队列
                if(node.right!=null){
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            //将当前层的列表加入最终结果列表
            res.add(level);
        }
        //返回最终结果列表
        return res;


    }
}

二叉树的层序遍历是一种广度优先遍历（BFS）的方法，它按照层级顺序逐层遍历二叉树的节点。具体思路如下

• 创建数据结构：首先定义一个队列 queue 用于存储待遍历的节点，以及一个结果列表 res 用于存储每一层的节点值。
• 初始化：如果根节点不为空，则将根节点加入队列。
• 层序遍历：使用循环遍历每一层的节点，直到队列为空。在循环中

• 获取当前层的节点个数 n，这个值等于当前队列的大小，表示当前层的节点数。
• 创建一个列表 level 用于存储当前层的节点值。
• 遍历当前层的节点，从队列中依次取出节点，将节点值加入 level 列表中，然后将节点的左右子节点（如果存在）加入队列。
• 将存储当前层节点值的 level 列表加入结果列表 res 中。