如何用C++实现二叉树的中序遍历、层次遍历（即广度优先搜索）并分别输出先序遍历和后续遍历的结果？

在C++中，我们可以使用递归或栈来实现二叉树的遍历。这里我会提供一种基于递归的方式以及广度优先搜索(BFS)的方式，并分别给出先序遍历和后序遍历。

**1. 中序遍历（递归实现）：**

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
};

void inorderTraversal(TreeNode* root, std::vector<int>& result) {
    if (root == nullptr) return;
    inorderTraversal(root->left, result);
    result.push_back(root->val); // 访问节点值
    inorderTraversal(root->right, result);
}

**2. 广度优先搜索（BFS实现）：**

void levelOrder(TreeNode* root, std::vector<std::vector<int>>& result) {
    if (root == nullptr) return;
    std::queue<TreeNode*> q;
    q.push(root);
    while (!q.empty()) {
        TreeNode* node = q.front();
        q.pop();
        result.push_back({node->val}); // 存储当前层的节点值
        if (node->left) q.push(node->left);
        if (node->right) q.push(node->right);
    }
}

**3. 先序遍历（递归实现）：**
先序遍历通常是根节点 -> 左子树 -> 右子树。代码类似中序遍历，只是访问顺序调整一下：

void preorderTraversal(TreeNode* root, std::vector<int>& result) {
    if (root == nullptr) return;
    result.push_back(root->val);
    preorderTraversal(root->left, result);
    preorderTraversal(root->right, result);
}

**4. 后序遍历（递归实现）：**
后序遍历是左子树 -> 右子树 -> 根节点。可以使用辅助函数来保存中间结果：

std::vector<int> helper(TreeNode* root) {
    if (root == nullptr) return {};
    std::vector<int> left = helper(root->left);
    std::vector<int> right = helper(root->right);
    return (left.size() > right.size() ? left : right) + {root->val} + (left.size() < right.size() ? left : right);
}

void postorderTraversal(TreeNode* root, std::vector<int>& result) {
    result = helper(root);
}