二叉树的前序遍历（力扣144）

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题目描述：

解法一：递归法

解法二：迭代法

解法三：Morris 遍历

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二叉树的前序遍历

题目描述：

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

示例 1：

输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,2,3]

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

示例 3：

输入：root = [1]
输出：[1]

示例 4：

输入：root = [1,2]
输出：[1,2]

示例 5：

输入：root = [1,null,2]
输出：[1,2]

提示：

• 树中节点数目在范围 [0, 100] 内
• -100 <= Node.val <= 100

解法一：递归法

    List<Integer> res = new ArrayList<>();public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {if(root == null){return res;}res.add(root.val);preorderTraversal(root.left);preorderTraversal(root.right);return res;}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 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)O(n)，为递归过程中栈的开销，平均情况下为 O(\log n)O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)O(n)。

解法二：迭代法

    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {List<Integer> res = new ArrayList<>();if(root == null){return res;}Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<>();stack.push(root);while(!stack.isEmpty()){TreeNode temp = stack.pop();res.add(temp.val);if(temp.right != null){stack.push(temp.right);}if(temp.left != null){stack.push(temp.left);}}return res;}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 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)O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(\log n)O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)O(n)。

解法三：Morris 遍历

    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();if (root == null) {return res;}TreeNode p1 = root, p2 = null;while (p1 != null) {p2 = p1.left;if (p2 != null) {while (p2.right != null && p2.right != p1) {p2 = p2.right;}if (p2.right == null) {res.add(p1.val);p2.right = p1;p1 = p1.left;continue;} else {p2.right = null;}} else {res.add(p1.val);}p1 = p1.right;}return res;}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n)O(n)，其中 nn 是二叉树的节点数。没有左子树的节点只被访问一次，有左子树的节点被访问两次。
• 空间复杂度：O(1)O(1)。只操作已经存在的指针（树的空闲指针），因此只需要常数的额外空间。