代码随想录算法训练营第十三天 | 144.二叉树的前序遍历 102.二叉树的层序遍历

二叉树基本理论
一、种类
1）满二叉树
2）完全二叉树
3）二叉搜索树
4）平衡二叉搜索树：了解各种容器(map\set..)的底层实现？
二、存储方式
1）链式存储：构造用两个指针的链表
2) 顺序存储：下标i的节点，左孩子2i+1，右孩子2i+2，用的少
三、遍历方式
1）深度优先搜索：前序、中序、后序遍历：递归法、迭代法
前序（中左右）、中序（左中右）、后序（左右中）：关键看‘中’的位置
2）广度优先搜索：层序遍历：迭代法
四、二叉树定义

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class TreeNode:
    def __init__(self, val, left = None, right = None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

144.二叉树的前序遍历（145.后序 94.中序）

题目：给你二叉树的根节点 root ，返回它节点值的 前序 遍历。

解题：

思路：递归，相当于图论里的深度优先搜索dfs。
递归算法三元素：1.确定递归函数的参数和返回值；2.确定终止条件；3.确定单层递归的逻辑；

前序：

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class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        res=[]
        def dfs(node):
            if node is None:
                return
            res.append(node.val)
            dfs(node.left)
            dfs(node.right)
        dfs(root)
        return res

102.二叉树的层序遍历

题目：给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。
输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]

解题：

思路：借助队列来实现，队列先进先出符合一层层遍历的逻辑。相当于图论中的广度优先搜索。
注：处理每一层时，因为for range已经提前确定的每一层的queue值大小不变，所以遍历当前层时queue.append()不会有影响。

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class Solution:
    def levelOrder(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[List[int]]:
        if root is None:
            return []
        queue=deque([root])
        res=[]
        while queue:
            level=[]
            for _ in range(len(queue)):
                cur=queue.popleft()
                if cur.left:
                    queue.append(cur.left)
                if cur.right:
                    queue.append(cur.right)
                level.append(cur.val)
            res.append(level)
        return res

其他层序遍历题有空再刷：
107.二叉树的层次遍历II
199.二叉树的右视图
637.二叉树的层平均值
429.N叉树的层序遍历
515.在每个树行中找最大值
116.填充每个节点的下一个右侧节点指针
117.填充每个节点的下一个右侧节点指针II
104.二叉树的最大深度
111.二叉树的最小深度

心得：
使用if node is None/if not node而不是if node.val == None！