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1. 앞차례가 두루 다니다

2. 중서가 두루 다니다

3. 뒷차례가 두루 다니다

4. 층층이 두루 다니다

1. 앞의 순서를 두루 훑어보다

Leetcode 144. 두 갈래 나무의 앞 순서가 두루 다니다
반복 구현:

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        helper(root, res);
        return res;
    }

    private void helper(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root == null) {
            return;
        }

        res.add(root.val);
        helper(root.left, res);
        helper(root.right, res);
    }
}

반복 실현: 왼쪽 지점을 따라 전개하고 동시에 창고를 눌러 왼쪽 나무가 비어 있을 때까지 한다.창고 꼭대기 요소를 꺼내서 오른쪽 트리로 돌려 창고가 비어 있을 때까지 위 절차를 반복합니다.이 방법은 세 가지 반복 방식에 적용된다.

현재 노드를 창고에 눌러 넣고 노드 값을 출력 서열(전번 반복)에 넣고 왼쪽 트리로 이동합니다

왼쪽 나무가 비어 있을 때까지 반복 과정 1

창고 꼭대기 요소를 팝업하고 노드 값을 출력 시퀀스(중차 반복)에 넣고 오른쪽 트리로 이동합니다

창고가 비어 있을 때까지 반복 과정 1

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<>();
        while (true) {
            while (root != null) {
                res.add(root.val);
                stk.push(root);
                root = root.left;
            }
            if (stk.isEmpty()) {
                break;
            }
            TreeNode node = stk.pop();
            root = node.right;
        }
        return res;
    }
}

반복 실현: 매번 순환, 오른쪽 노드 선입 후출, 왼쪽 노드 후입 선출, 창고의 특성을 이용하여 반복을 완성하고 전차 반복에만 적용.

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<>();
        stk.push(root);
        while (!stk.isEmpty()) {
            TreeNode node = stk.pop();
            res.add(node.val);
            if (node.right != null) {
                stk.push(node.right);
            }
            if (node.left != null) {
                stk.push(node.left);
            }
        }
        return res;
    }
}

2.중서 반복

Leetcode 94. 두 갈래 나무의 중서가 두루 다니다
반복 구현:

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        helper(root, res);
        return res;
    }

    private void helper(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root == null) {
            return;
        }

        helper(root.left, res);
        res.add(root.val);
        helper(root.right, res);
    }
}

반복 구현:

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<>();
        while (true) {
            while (root != null) {
                stk.push(root);
                root = root.left;
            }
            if (stk.isEmpty()) {
                break;
            }
            TreeNode node = stk.pop();
            res.add(node.val);
            root = node.right;
        }
        return res;
    }
}

3. 뒤서다

Leetcode 145. 두 갈래 나무의 뒤가 두루 다니다
반복 구현:

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        helper(root, res);
        return res;
    }

    private void helper(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root == null) {
            return;
        }

        helper(root.left, res);
        helper(root.right, res);
        res.add(root.val);
    }
}

반복 실현: 후차 역주행은 역전차 역주행의 역주행 출력이다. 역전차 역주행은 루트 노드를 먼저 방문하고 오른쪽 트리를 처리하며 마지막으로 왼쪽 트리를 처리한다.

앞의 순서 반복: 뿌리->왼쪽->오른쪽;

역전서 역행: 뿌리->오른쪽->왼쪽;

뒷차례 반복: 왼쪽->오른쪽->뿌리..

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<>();
        while (true) {
            while (root != null) {
                res.add(root.val);
                stk.push(root);
                root = root.right;
            }
            if (stk.isEmpty()) {
                break;
            }
            TreeNode node = stk.pop();
            root = node.left;
        }
        Collections.reverse(res);
        return res;
    }
}

반복 실현: 뒷차례 반복 중, 오른쪽 트리를 다 훑어봐야 루트 노드에 접근할 수 있습니다.따라서 변수를 도입하여 지난번 방문한 노드를 기록하여 오른쪽 트리에 대한 반복이 완료되었는지 판단해야 한다.

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<>();
        TreeNode pre = null;
        while (root != null) {
            pre = root;
            stk.push(root);
            root = root.left;
        }
        while (!stk.isEmpty()) {
            TreeNode node = stk.peek();
            if (pre == node.right || node.right == null) {
                pre = stk.pop();
                res.add(node.val);
            } else {
                root = node.right;
                while (root != null) {
                    pre = root;
                    stk.push(root);
                    root = root.left;
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

4. 겹겹이 훑어보기

Leetcode 102. 두 갈래 나무의 층이 두루 다니다
반복 구현:

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        helper(root, 0, res);
        return res;
    }

    private void helper(TreeNode root, int level, List<List<Integer>> res) {
        if(root == null) {
            return;
        }
        if(level == res.size()) {
            res.add(new ArrayList<>());
        }
        res.get(level).add(root.val);
        helper(root.left, level+1,res);
        helper(root.right,level+1,res);
    }
}

반복 구현:

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return new ArrayList<>();
        }

        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int n = queue.size();
            List<Integer> ans = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                TreeNode node = queue.remove();
                ans.add(node.val);
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
            res.add(ans);
        }
        return res;
    }
}