1.根据二叉树创建字符串

606. 根据二叉树创建字符串 - 力扣（LeetCode）

class Solution {public:void _tree2str(TreeNode* root, string& str){if(root==nullptr)//为空直接返回{return;}if(root->left&& root->right)//左右子树均不为空 {str += to_string(root->val);str += "(";_tree2str(root->left, str);str += ")";str += "(";_tree2str(root->right, str);str += ")";}else if(root->left == nullptr){if(root->right)//左子树为空，右子树不空{str += to_string(root->val);str += "()";str += "(";_tree2str(root->right, str);str += ")";}else//左右子树都空{str += to_string(root->val);}}else//左子树不为空，右子树为空{str += to_string(root->val);str += "(";_tree2str(root->left, str);str += ")";}}string tree2str(TreeNode* root) {string s;_tree2str(root, s);//调用子函数return s;}
};

2.二叉树的层序遍历

102. 二叉树的层序遍历 - 力扣（LeetCode）

class Solution {public:vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {vector<vector<int>> vv;queue<TreeNode*> q;if(root == nullptr)//空树直接返回{return vv;}q.push(root);//不为空 队列q用来存放每一层的节点指针int levelSize = 1;//每层的节点个数，最开始肯定是1while(!q.empty())//队列不为空就继续{vector<int> v;while(levelSize--)//节点个数是几，v就插入几次{TreeNode* front = q.front();//先把第一个节点指针保存下来，然后将该节点从队列删除v.push_back(front->val);q.pop();//接下来判断刚刚删除的节点的左右孩子是否为空，不为空就插入到队列if(front->left){q.push(front->left);}if(front->right){q.push(front->right);}}levelSize = q.size();//更新下一层要插入的次数vv.push_back(v);}return vv;}
};

3.二叉树的层序遍历（自底向上）

107. 二叉树的层序遍历 II - 力扣（LeetCode）

该题和上题类似，只需要逆置一下vv里面的vector v,我们直接上代码

class Solution {public:vector<vector<int>> levelOrderBottom(TreeNode* root) {vector<vector<int>> vv;queue<TreeNode*> q;if(root == nullptr){return vv;}q.push(root);int levelSize = 1;while(!q.empty()){vector<int> v;while(levelSize--){TreeNode* front = q.front();v.push_back(front->val);q.pop();if(front->left){q.push(front->left);}if(front->right){q.push(front->right);}}levelSize = q.size();vv.push_back(v);}reverse(vv.begin(), vv.end());return vv;}
};

4.二叉树的最近公共祖先

236. 二叉树的最近公共祖先 - 力扣（LeetCode）

class Solution {public:bool FindNode(TreeNode* root, TreeNode* x, stack<TreeNode*>& st){if(root == nullptr)//root为空返回false{return false;}st.push(root);//不为空先把当前节点插入栈中，或许这个节点是目标节点的一个祖先，也有可能不是，那就需要我们在后面再将其pop掉if(root == x)//找到了返回true{return true;}if(FindNode(root->left, x, st))//在左子树找到了返回true{return true;}if(FindNode(root->right, x, st))//在右子树找到了返回true{return true;}//到这里，说明我们插入的root不是目标节点的祖先，将其pop掉st.pop();return false;}TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {stack<TreeNode*> st1, st2;//定义两个栈用于保存查找目标节点过程中所有祖先节点//查找目标节点FindNode(root, p, st1);  FindNode(root, q, st2);//此时st1里面都是p的祖先，st2里面都是q的祖先。//我们假定st1.size()更大，如果不是这样在将其长短交换stack<TreeNode*> longSt = st1;stack<TreeNode*> shortSt = st2;if(longSt.size()<shortSt.size()){swap(longSt, shortSt);}//先让长的栈走差距步while(longSt.size()>shortSt.size()){longSt.pop();}//此时两个栈一样长，从顶部开始依次比较，直到第一次相等，此时找到了最近的公共祖先while(longSt.top() != shortSt.top()){longSt.pop();shortSt.pop();}return longSt.top();}
};

5.二插搜索树与双向链表

二叉搜索树与双向链表_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

class Solution {//该题显然是用到了中序遍历
public:void InOrder(TreeNode* root, TreeNode*& prev){if(root==nullptr)//root为空直接返回{return;}InOrder(root->left, prev);//不为空先对左子树遍历root->left = prev;//左子树遍历之后，将prev赋给leftif(prev)//如果prev不为空，说明他是上一次的root，上面的那行代码只解决了前驱指针，而在这里我们解决了上一次的root的后继指针的问题。{prev->right = root;}prev = root;//更新prevInOrder(root->right, prev);//中序遍历右子树}TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree) {if(pRootOfTree == nullptr){return nullptr;}TreeNode* prev = nullptr;//前驱指针 初识为空，也就是图上4的left为空InOrder(pRootOfTree, prev);//中序遍历TreeNode* head = pRootOfTree;//找头，找到最左面的节点while(head->left){head = head->left;}return head;}

6.从前序与中序遍历序列构造二叉树

105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

class Solution {public:TreeNode* _buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder, int& pi, int inbegin, int inend){if(inbegin>inend)//说明该树为空直接return{return nullptr;}TreeNode* root = new TreeNode(preorder[pi]);//不为空建树 ，通过前序建树，通过中序找区间pi++;int rooti = inbegin;while(rooti<=inend){if(root->val == inorder[rooti])//在中序找到值与root->val相等的下标{break;}else{rooti++;}}//[inbegin, rooti-1][rooti][rooti+1, inend]root->left = _buildTree(preorder, inorder, pi, inbegin, rooti-1);root->right = _buildTree(preorder, inorder, pi, rooti+1, inend);return root;}TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {int i = 0;return _buildTree(preorder, inorder, i, 0, inorder.size()-1);}
};
//注意pi必须用& 保证全局只有一个pi  否则会出错

7.从中序与后序遍历序列构造二叉树

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

该题与上题类似，思路大体相同，不同之处在于这道题需要后序来确定根，因为后序是左右根，所以我们从后序的最后一个值开始建树，并且建好根之后先建右子树，再建左子树。

class Solution {public:TreeNode* _buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder, int& pi, int inBegin, int inEnd){if(inBegin > inEnd){return nullptr;}TreeNode* root = new TreeNode(postorder[pi]);pi--;int rooti = inBegin;while(rooti <= inEnd){if(root->val == inorder[rooti]){break;}else{rooti++;}}//[inBegin,rooti-1][rooti][rooti+1, inEnd]root->right = _buildTree(inorder, postorder, pi, rooti+1, inEnd);root->left = _buildTree(inorder, postorder, pi, inBegin, rooti-1);return root;}TreeNode* buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {int i = postorder.size()-1;return _buildTree(inorder, postorder, i, 0, inorder.size()-1);}
};

8.二叉树的前序遍历（非递归）

144. 二叉树的前序遍历 - 力扣（LeetCode）

class Solution {public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {TreeNode* cur = root;stack<TreeNode*> st;vector<int> ret;while(cur || !st.empty())//循环条件可以先空着我们之后在分析{while(cur)//先访问左路节点，并将左路节点入栈{ret.push_back(cur->val);st.push(cur);cur = cur->left;}TreeNode* top = st.top();//top取栈顶元素，然后删除栈顶st.pop();cur = top->right;//此时左路节点已经访问晚了， 去访问他的右子树。cur指向谁，就表示开始前序遍历哪个树//现在我们可以控制循环的条件 ：1.cur不为空，说明此时cur指的树的左路节点没有访问完//                          2.st不为空，说明左路节点的右子树还没有访问完}return ret;}
};

9.二叉树的中序遍历（非递归）

94. 二叉树的中序遍历 - 力扣（LeetCode）

//该题和上题类似我们直接上代码
class Solution {public:vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {stack<TreeNode*> st;vector<int> ret;TreeNode* cur = root;while(cur || !st.empty()){while(cur)//cur不为空左路节点入栈{st.push(cur);cur = cur->left;}TreeNode* top = st.top();//取出栈顶，并pop掉st.pop();ret.push_back(top->val);cur = top->right;//cur指向top节点的右子树}return ret;}
};

10.二叉树的后序遍历（非递归）

145. 二叉树的后序遍历 - 力扣（LeetCode）

//该题也和前面两题类似
class Solution {public:vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {vector<int> ret;stack<TreeNode*> st;TreeNode* cur = root;TreeNode* prev = nullptr;//用来记录上一次插入的节点while(cur || !st.empty()){while(cur)//左路节点入栈{st.push(cur);cur = cur->left;}TreeNode* top = st.top();//去栈顶元素if(top->right == nullptr || top->right == prev)//如果top->right为空或者top->right为上一次插入的节点，就说明可以插入当前值{st.pop();ret.push_back(top->val);prev = top;}else//否则，访问右子树{cur = top->right;}}return ret;}
};

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