LeetCode 144. 二叉树的前序遍历

144. 二叉树的前序遍历

题目：给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。
链接 https://leetcode.cn/problems/binary-tree-preorder-traversal/

个人思路

1. 思路1：递归
   自己写法：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        ans = []
        if root:
            ans.append(root.val)
            ans.extend(self.preorderTraversal(root.left))
            ans.extend(self.preorderTraversal(root.right))
        return ans

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官方：
（1）前序遍历：按照访问根节点——左子树——右子树的方式遍历这棵树，而在访问左子树或者右子树的时候，我们按照同样的方式遍历，直到遍历完整棵树。因此整个遍历过程天然具有递归的性质，我们可以直接用递归函数来模拟这一过程。
（2）定义 preorder(root) 表示当前遍历到 root 节点的答案。按照定义，我们只要首先将 root 节点的值加入答案，然后递归调用 preorder(root.left) 来遍历 root 节点的左子树，最后递归调用 preorder(root.right) 来遍历 root 节点的右子树即可，递归终止的条件为碰到空节点。

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        def preorder(root: TreeNode):
            if not root:
                return
            res.append(root.val)
            preorder(root.left)
            preorder(root.right)
        
        res = list()
        preorder(root)
        return res
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复杂度分析
时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。
空间复杂度：O(n)，为递归过程中栈的开销，平均情况下为 O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)。

其他思路

1. 迭代：

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        res = list()
        if not root:
            return res
        
        stack = []
        node = root
        while stack or node:
            while node:
                res.append(node.val)
                stack.append(node)
                node = node.left
            node = stack.pop()
            node = node.right
        return res
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复杂度分析
时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。
空间复杂度：O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)。

2. Morris 遍历
   

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        res = list()
        if not root:
            return res
        
        p1 = root
        while p1:
            p2 = p1.left
            if p2:
                while p2.right and p2.right != p1:
                    p2 = p2.right
                if not p2.right:
                    res.append(p1.val)
                    p2.right = p1
                    p1 = p1.left
                    continue
                else:
                    p2.right = None
            else:
                res.append(p1.val)
            p1 = p1.right
        
        return res
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作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-preorder-traversal/solution/er-cha-shu-de-qian-xu-bian-li-by-leetcode-solution/