144. 二叉树的前序遍历

[hey-monster]

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
 

进阶：递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-preorder-traversal
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思路0：Morris方法
画图理解，本质上是找节点的前驱节点，并让前驱节点指向自己（节约了通过栈保存前面节点的空间，直接通过节点的右子节点返回上一层）

int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    *returnSize = 0;
    if(root == NULL){
        return NULL;
    }
    int* ret = malloc(sizeof(int) * 101);
    struct TreeNode* curr = root;
    struct TreeNode* next = NULL;
    while(curr != NULL){
        next = curr->left;
        if(next != NULL){       //当前节点左子树不为空
            struct TreeNode* preNode = next;
            while(preNode->right != NULL && preNode->right != curr){
                preNode = preNode->right;
            }
            if(preNode->right == NULL){
                preNode->right = curr;
                ret[(*returnSize)++] = curr->val;
                curr = curr->left;
                continue;
            }else{
                preNode->right = NULL;
            }
        }else{                  //左子树为空
            ret[(*returnSize)++] = curr->val;
        }
        curr = curr->right;
    }
    return ret;
}

思路1：迭代 + 栈

int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    if(root == NULL){
        *returnSize = 0;
        return NULL;
    }
    struct TreeNode* stack[101];
    int top = 0;
    int* ret = malloc(sizeof(int) * 101);
    *returnSize = 0;
    while(top > 0 || root != NULL){
        while(root != NULL){
            stack[top++] = root;
            ret[(*returnSize)++] = root->val;
            root = root->left;
        }
        root = stack[--top];
        root = root->right;
    }
    return ret;
}

思路2：递归

void Dfs(struct TreeNode* root, int* returnSize, int* ret){
    if(root == NULL){
        return;
    }
    ret[(*returnSize)++] = root->val;
    Dfs(root->left, returnSize, ret);
    Dfs(root->right, returnSize, ret);
    return;
}
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize){
    if(root == NULL){
        *returnSize = 0;
        return NULL;
    }
    int* ret = malloc(sizeof(int) * 101);
    *returnSize = 0;
    Dfs(root, returnSize, ret);
    return ret;
}