算法刷题打卡第21天：二叉树的前序遍历---迭代_root = [1,null,2,3]

二叉树的前序遍历

难度：简单
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]
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示例 2：

输入：root = []
输出：[]
1
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示例 3：

输入：root = [1]
输出：[1]
1
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示例 4：

输入：root = [1,2]
输出：[1,2]
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示例 5：

输入：root = [1,null,2]
输出：[1,2]
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迭代算法

思路：
首先我们需要了解什么是二叉树的前序遍历：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。

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。

用迭代的方式实现上述的递归函数，两种方式是等价的，区别在于递归的时候隐式地维护了一个栈，而我们在迭代的时候需要显式地将这个栈模拟出来，其余的实现与细节都相同，具体可以参考下面的代码。

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 $O(n)$。

# 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]:
        results_lis = []
        if root is not None:
            node_lis = []
            node_lis.append(root)
            while len(node_lis) != 0:
                now_node = node_lis.pop()
                if now_node is not None:
                    results_lis.append(now_node.val)
                    node_lis.append(now_node.right)
                    node_lis.append(now_node.left)
        return results_lis
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来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-preorder-traversal