N叉树的前序遍历实现(递归与迭代)
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更新于2024-08-05
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"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。
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