LeetCode | 144 二叉树的前序遍历

给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

示例 1：
    1
     \
      2
     /
    3  
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：
    1
   /
  2  
输入：root = [1,2]
输出：[1,2]

示例 5：
    1
     \
      2
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

迭代法：

vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
    if (!root)
        return {};
    vector<int> res;
    stack<TreeNode*> st;
    st.push(root);
    while(!st.empty()) {
        root = st.top();
        st.pop();
        res.push_back(root->val);
        if (root->right) {
            st.push(root->right);
        }
        if (root->left) {
            st.push(root->left);
        }
    }
    return res;
}

递归：

void helper(TreeNode* root, vector<int> &res) {
    if (!root)
        return;
    res.push_back(root->val);
    helper(root->left, res);
    helper(root->right, res);
} 
vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
    vector<int> res;
    helper(root, res);
    return res;
}

mirrors 算法：
设当前节点为 cur
没有左节点
 直接遍历右节点
有左节点
 找到左节点的最右的子节点
  如果最右节点的右节点为空 (最右节点的右节点不一定为空，因为我们会令它指向 cur 节点)
   令右节点指向 cur, 遍历 cur 的左节点
  如果最右节点的右节点不为空，说明 cur 的左节点已经遍历完
   断开最右节点和 cur 的连接，开始遍历 cur 的右节点

vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
    vector<int> res;
    while (root) {
        if (root->left) {
            TreeNode* rightmost = root->left;
            while (rightmost->right && rightmost->right != root) {
                rightmost = rightmost->right; // 找到左节点的最右节点
            }
            if (rightmost->right) { // 左节点遍历完，开始遍历右节点
                root = root->right;
                rightmost->right = nullptr;
            } else { // 开始遍历左节点
                res.push_back(root->val); // 遍历左节点前把根节点的值插入数组
                rightmost->right = root;
                root = root->left;
            }
        } else { // 没有左节点，直接遍历右节点
            res.push_back(root->val); // 遍历右节点前把根节点的值插入数组
            root = root->right;
        }
    }
    return res;
}