【数据结构】_二叉树OJ第二弹（返回数组的遍历专题）
目录
1. 二叉树的前序遍历
1.1 题目链接与描述
1.2 解题思路
1.3 程序
2. 二叉树中序遍历
2.1 题目链接与描述
2.2 解题思路
2.3 程序
3. 二叉树后序遍历
3.1 题目链接与描述
3.2 解题思路
3.3 程序
1. 二叉树的前序遍历
1.1 题目链接与描述
题目链接：
144. 二叉树的前序遍历 - 力扣（LeetCode）
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。
1.2 解题思路
注意该题目与直接打印前序遍历结果的不同，该题目要求遍历结果存储到一个数组中进行打印：
遍历函数的大致实现思路与之前直接打印遍历结果的实现基本一致，只是需要将打印的语句修改为存入数组的语句。
同时需要为返回的数组开辟空间，为了实现空间的高效合理应用，需要考虑开辟大小问题；
为了实现正确的存储，需要设计下标指明下一个存储位置。
1.3 程序
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
// 遍历二叉树确定动态开辟空间大小
int TreeSize(struct TreeNode* root) {return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}
// 前序遍历二叉树并按序存入数组
void PreOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi) {if (root == NULL)return;a[(*pi)++] = root->val;PreOrder(root->left, a, pi);PreOrder(root->right, a, pi);
}
int* preorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {// returnSize为输出型参数*returnSize = TreeSize(root);int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * (*returnSize));int i=0;PreOrder(root, a, &i);return a;
}注意点：
1. 关于动态空间开辟的方式：
（1）可以采用之前顺序表的扩容方式，先malloc 4字节，随后再动态扩容；
（2）题目说明“树中节点数目在范围 [0, 100] 内”，可一次性扩容100字节，但可能造成浪费；
（3）遍历给定的二叉树，计算结点个数来确定要开辟的空间大小：
// 遍历二叉树确定动态开辟空间大小
int TreeSize(struct TreeNode* root) {return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}2. 关于输出型参数：
要求实现的函数preorderTraversal中，除用于接收当前二叉树根结点指针变量struct TreeNode* root外,还有一个int*类型的参数 returnSize。
力扣oj对于返回值为数组的题目要求：除返回数组外，还需要返回数组的大小，故而给定一个输出型参数。为了保证调用函数能实现对数组尺寸的修改，将输出型参数定义为指针类型，通过在函数中解引用进行操作。
3. 关于数组下标i作为参数：
该题目中要求将前序遍历结果按序存到数组中，故而前序遍历函数中还需要一个数组下标参数i：
// 前序遍历二叉树并按序存入数组
void PreOrder(struct TreeNode* root, int* a, int i) {if (root == NULL)return;a[i++] = root->val;PreOrder(root->left, a, i);PreOrder(root->right, a, i);
}
上述写法是错误的，递归调用PreOrder时会出现元素覆盖问题，比如：
在3作为根结点的二叉树遍历中将i递增为1，递归调用其左子树，在1作为根结点的子树遍历中，将i递增为2，遍历完毕后返回到以3为根结点的二叉树的遍历函数中，再递归调用其右子树，此时就会出现本应将元素2存放至下标为2的位置上，但由于下标采用传值调用，使得将元素2存放至下标为1的位置处，导致元素覆盖，最终返回值为：[3,2，随机值]。
为了解决该问题，需要将数组下标参数设计为传址调用方式：
// 前序遍历二叉树并按序存入数组
void PreOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi) {if (root == NULL)return;a[(*pi)++] = root->val;PreOrder(root->left, a, pi);PreOrder(root->right, a, pi);
}2. 二叉树中序遍历
2.1 题目链接与描述
题目链接：
94. 二叉树的中序遍历 - 力扣（LeetCode）
题目描述：
给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。
2.2 解题思路
与上题一致，仅需修改遍历函数的递归与将元素存入数组的顺序。
2.3 程序
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
int TreeSize(struct TreeNode* root) {return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1;
}
void InOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi) {if (root == NULL)return;InOrder(root->left, a, pi);a[(*pi)++] = root->val;InOrder(root->right, a, pi);
}
int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {*returnSize = TreeSize(root);int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * (*returnSize));int i = 0;InOrder(root, a, &i);return a;
}3. 二叉树后序遍历
3.1 题目链接与描述
题目链接：
145. 二叉树的后序遍历 - 力扣（LeetCode）
题目描述：
给你一棵二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 后序遍历 。
3.2 解题思路
与上题一致，仅需修改遍历函数的递归与将元素存入数组的顺序。
3.3 程序
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* struct TreeNode *left;* struct TreeNode *right;* };*/
/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
int TreeSize(struct TreeNode* root){return root==NULL?0:TreeSize(root->left)+TreeSize(root->right)+1;
}
void PostOrder(struct TreeNode* root, int* a, int* pi){if(root==NULL)return;PostOrder(root->left, a, pi);PostOrder(root->right, a, pi);a[(*pi)++]=root->val;
}
int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {*returnSize=TreeSize(root);int* a = (int*)malloc(sizeof(int)*(*returnSize));int i=0;PostOrder(root, a, &i);return a;
}