C++如何实现二叉树前中后序遍历_C++树结构基本操作代码【基础】

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前序遍历递归最直接,需首行判空防崩溃;非递归可用+状态标记,但推荐分写更稳妥;中序非递归常用“左到底压栈→弹出输出→转右”;手写节点勿忘默认构造函数

C++如何实现二叉树前中后序遍历_C++树结构基本操作代码【基础】

前序遍历用递归最直接,但要注意空指针访问

前序遍历(根→左→右)在 c++ 中最自然的写法是递归。核心逻辑就是先处理当前节点,再递归左子树,最后递归右子树。关键风险在于 rootnullptr 时直接访问成员会崩溃。

  • 必须在进入函数体第一行加 if (root == nullptr) return;
  • 若节点数据类型是自定义类,确保 cout val 有对应 operator 重载,否则编译报错 <code>no match for 'operator
  • 非递归版本需手动维护栈,stack<treenode></treenode> 存指针,每次 pop 后先输出、再 push 右再 push 左(因栈后进先出)

中序遍历递归结果天然有序,但 BST 验证不能只靠一次遍历

对二叉搜索树(BST),中序遍历(左→根→右)输出序列应严格升序。但仅检查“当前值 > 上一个值”不够——比如树结构本身已破坏(如右子树里混入小值),单次遍历无法发现。

  • 推荐用引用传入 long long prev = LLONG_MIN,避免 int 边界问题
  • 遍历时一旦出现 root->val 立即返回 <code>false,不用等全部遍历完
  • 若需返回完整序列,用 vector<int>& res</int> 引用传参比返回新 vector 更高效

后序遍历适合释放内存,delete 操作必须后于子树递归

后序遍历(左→右→根)是唯一安全释放二叉树内存的顺序:必须先销毁左右子树,才能 delete 当前节点,否则会造成悬垂指针或重复释放。

  • 典型错误是把 delete root; 写在递归调用前,导致子树指针失效
  • 正确顺序:递归 destroy(root->left) → 递归 destroy(root->right)delete root;root = nullptr;
  • 若用智能指针(unique_ptr<treenode></treenode>),可省略手动 delete,析构自动按后序触发

非递归统一写法可用栈+状态标记,但容易多压一次节点

想用一个栈实现三种遍历,常见技巧是每个节点压栈两次:第一次带状态 0(未访问子树),第二次带状态 1(子树已处理,可输出)。但初学者常漏掉状态判断,导致节点被重复处理或跳过。

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  • 压栈顺序必须一致:对前序,遇到 state==0 就输出并按“右→左”压栈;对后序,则 state==1 才输出
  • 更稳妥的做法是每种遍历单独写非递归逻辑,而不是强行统一——调试时状态机分支太多反而难定位
  • 中序非递归最常用:循环走到最左,边走边压栈;弹出时输出,再转向右子树

实际写的时候,先跑通递归版,再根据性能或栈深度限制决定是否改非递归。手写树节点时别忘了 TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} 这个构造函数,不然初始化容易出错。

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