如何将.NET二叉树递归和迭代遍历成？

代码随想录: https://programmercarl.com .NET中二叉树的定义 public class TreeNode { public int val; public TreeNode left; public TreeNode right; public TreeNode(int val = 0, TreeNode left = null, TreeNode right = null) { this.val = val; this.left = left; this.right = right; } } 二叉树的种类 满二叉树 满二叉树：如果一棵二叉树只有度为0的结点和度为2的结点，并且度为0的结点在同一层上，则这棵二叉树为满二叉树。 如图所示： 这棵二叉树为满二叉树，也可以说深度为k，有2^k-1个节点的二叉树。 完全二叉树 什么是完全二叉树？ 完全二叉树的定义如下：在完全二叉树中，除了最底层节点可能没填满外，其余每层节点数都达到最大值，并且最下面一层的节点都集中在该层最左边的若干位置。若最底层为第 h 层，则该层包含 1~ 2^(h-1) 个节点。 大家要自己看完全二叉树的定义，很多同学对完全二叉树其实不是真正的懂了。 我来举一个典型的例子如题： 相信不少同学最后一个二叉树是不是完全二叉树都中招了。 之前我们刚刚讲过优先级队列其实是一个堆，堆就是一棵完全二叉树，同时保证父子节点的顺序关系。 二叉搜索树 前面介绍的树，都没有数值的，而二叉搜索树是有数值的了，二叉搜索树是一个有序树。 若它的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值； 若它的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值； 它的左、右子树也分别为二叉排序树 下面这两棵树都是搜索树 平衡二叉搜索树 平衡二叉搜索树：又被称为AVL（Adelson-Velsky and Landis）树，且具有以下性质：它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。 如图： 最后一棵 不是平衡二叉树，因为它的左右两个子树的高度差的绝对值超过了1。 C++中map、set、multimap，multiset的底层实现都是平衡二叉搜索树，所以map、set的增删操作时间时间复杂度是logn，注意我这里没有说unordered_map、unordered_set，unordered_map、unordered_map底层实现是哈希表。 所以大家使用自己熟悉的编程语言写算法，一定要知道常用的容器底层都是如何实现的，最基本的就是map、set等等，否则自己写的代码，自己对其性能分析都分析不清楚！ 二叉树的存储方式 二叉树可以链式存储，也可以顺序存储。 那么链式存储方式就用指针， 顺序存储的方式就是用数组。 顾名思义就是顺序存储的元素在内存是连续分布的，而链式存储则是通过指针把分布在散落在各个地址的节点串联一起。 链式存储如图： 链式存储是大家很熟悉的一种方式，那么我们来看看如何顺序存储呢？ 其实就是用数组来存储二叉树，顺序存储的方式如图： 用数组来存储二叉树如何遍历的呢？ 如果父节点的数组下标是 i，那么它的左孩子就是 i * 2 + 1，右孩子就是 i * 2 + 2。 但是用链式表示的二叉树，更有利于我们理解，所以一般我们都是用链式存储二叉树。 所以大家要了解，用数组依然可以表示二叉树。 递归遍历 前序遍历 /// <summary> /// 前序遍历（中左右） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> PreorderTraversal(TreeNode root) { List<int> result = new List<int>(); Preorder(result, root); return result; } public void Preorder(List<int> result, TreeNode node) { if (node == null) return; result.Add(node.val);//中 Preorder(result, node.left);//左 Preorder(result, node.right);//右 } 中序遍历 /// <summary> /// 中序遍历（左中右） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> InorderTraversal(TreeNode root) { List<int> result = new List<int>(); Inorder(result, root); return result; } public void Inorder(List<int> result, TreeNode node) { if (node == null) return; Inorder(result, node.left);//左 result.Add(node.val);//中 Inorder(result, node.right);//右 } 后序遍历 /// <summary> /// 后序遍历（左右中） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> PostOrderTraversal(TreeNode root) { List<int> result = new List<int>(); PostOrder(result, root); return result; } public void PostOrder(List<int> result, TreeNode node) { if (node == null) return; PostOrder(result, node.left);//左 PostOrder(result, node.right);//右 result.Add(node.val);//中 } 迭代遍历 前序遍历 /// <summary> /// 前序遍历（中左右） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> PreOrderTraversal(TreeNode root) { IList<int> res = new List<int>(); Stack<TreeNode> st = new Stack<TreeNode>(); if (root != null) st.Push(root); while (st.Count > 0) { TreeNode node = st.Pop(); if (node != null) { if (node.right != null) st.Push(node.right); if (node.left != null) st.Push(node.left); st.Push(node); st.Push(null); } else { node = st.Pop(); res.Add(node.val); } } return res; } 中序遍历 /// <summary> /// 中序遍历（左中右） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> InorderTraversal(TreeNode root) { IList<int> res = new List<int>(); Stack<TreeNode> st = new Stack<TreeNode>(); if (root != null) st.Push(root); while (st.Count > 0) { TreeNode node = st.Pop(); if (node != null) { if (node.right != null) st.Push(node.right); st.Push(node); st.Push(null); if (node.left != null) st.Push(node.left); } else { node = st.Pop(); res.Add(node.val); } } return res; } 后续遍历 /// <summary> /// 后序遍历（左右中） /// </summary> /// <param name="root"></param> /// <returns></returns> public IList<int> PostOrderTraversal(TreeNode root) { IList<int> res = new List<int>(); Stack<TreeNode> st = new Stack<TreeNode>(); if (root != null) st.Push(root); while (st.Count > 0) { TreeNode node = st.Pop(); if (node != null) { st.Push(node); st.Push(null); if (node.right != null) st.Push(node.right); if (node.left != null) st.Push(node.left); } else { node = st.Pop(); res.Add(node.val); } } return res; } 层序遍历 递归遍历 IList<IList<int>> res = new List<IList<int>>(); public IList<IList<int>> LevelOrder(TreeNode root) { LevelDFS(root, 0); return res; } public void LevelDFS(TreeNode root, int deep) { if (root == null) return; deep++; if (res.Count < deep) { IList<int> item = new List<int>(); res.Add(item); } res[deep - 1].Add(root.val); LevelDFS(root.left, deep); LevelDFS(root.right, deep); } 迭代遍历 IList<IList<int>> res = new List<IList<int>>(); public IList<IList<int>> LevelOrder(TreeNode root) { Queue<TreeNode> que = new Queue<TreeNode>(); if (root != null) que.Enqueue(root); while (que.Count > 0) { IList<int> item = new List<int>(); int len = que.Count; while (len > 0) { TreeNode node = que.Dequeue(); item.Add(node.val); if (node.left != null) que.Enqueue(node.left); if (node.right != null) que.Enqueue(node.right); len--; } res.Add(item); } return res; } 代码随想录: https://programmercarl.com