N叉树的前序遍历实现(递归与迭代)

需积分: 0 0 下载量 27 浏览量 更新于2024-08-05 收藏 726KB PDF 举报
"N叉树的前序遍历(递归+迭代)1" 在计算机科学中,树是一种数据结构,而N叉树是其中的一种特殊类型,它的每个节点可以有N个子节点,N可以是任意正整数。前序遍历是遍历树的一种方法,通常用于访问树的节点,其顺序是:先访问根节点,然后遍历左子树,最后遍历右子树。在N叉树的情况下,这个顺序稍有不同,但基本思想保持不变:先访问根节点,然后遍历所有子节点,按照某种顺序。 对于给定的问题,我们需要实现N叉树的前序遍历。有两种常见的方法来实现这一点:递归和迭代。 递归方法: 递归是最直观的方法,通常也是最容易理解的。在C++的代码中,我们可以定义一个`Node`类来表示树的节点,包含一个整数值`val`和一个`children`向量,存储子节点的指针。然后,我们创建一个`Solution`类,包含一个名为`travel`的成员函数,该函数接受一个节点和一个结果向量`res`作为参数。如果节点为空,函数返回;否则,将当前节点的值添加到结果向量,然后对每个子节点递归调用`travel`函数。最后,`preorder`函数接收树的根节点,并初始化结果向量,然后调用`travel`函数开始遍历。 迭代方法: 迭代方法使用栈来模拟递归过程,这种方法通常在处理大规模数据或者避免递归深度过深时更受欢迎。在C++的代码中,迭代的`preorder`函数同样在`Solution`类中,它初始化一个空的结果向量和一个栈,然后将根节点压入栈中。当栈非空时,循环执行以下步骤:弹出栈顶的节点u,将其值添加到结果向量,然后将u的所有子节点(从后往前,即逆序)压入栈中。这样做保证了子节点会在父节点之后被处理,符合前序遍历的顺序。 以下是完整的迭代版本的`preorder`函数: ```cpp vector<int> preorder(Node* root) { vector<int> res; stack<Node*> s; if (root != nullptr) { s.push(root); } while (!s.empty()) { Node* u = s.top(); s.pop(); res.push_back(u->val); for (int i = u->children.size() - 1; i >= 0; i--) { s.push(u->children[i]); } } return res; } ``` 在这两种方法中,递归方法易于理解和实现,但可能面临栈溢出问题,特别是对于深度很大的树。而迭代方法虽然实现起来相对复杂,但它可以处理任意大小的树,且不需要担心栈溢出。在实际应用中,根据场景和性能需求,可以选择合适的方法进行实现。