[力扣]144. 二叉树前序遍历（Java）

简介：
本题解详细介绍了如何使用Java实现二叉树的前序遍历算法，包括递归和迭代两种方法，适合初学者深入理解二叉树遍历技巧。 在计算机科学领域里，二叉树是一种特殊的图形结构，在这种结构中每个节点最多可以有两个子节点，通常称为左子节点和右子节点。遍历二叉树是处理这类数据的一种基本算法方法，主要分为前序遍历、中序遍历以及后序遍历三种类型。本问题关注的重点在于前序遍历，它是其中一种常见的访问方式。 **前序遍历**的顺序为：首先访问根节点，接着递归地进行左子树的遍历操作，最后执行右子树的相同步骤。这是一种典型的深度优先搜索（DFS）策略。针对题目要求，我们需要编写一个Java程序来实现二叉树的前序遍历，并返回包含所有节点值的一个列表。 在Java编程语言中，可以定义`TreeNode`类以表示二叉树中的每个节点： ```java public class TreeNode { int val; TreeNode left; TreeNode right; TreeNode(int x) { val = x; } } ``` 接下来需要创建一个名为`Solution`的解决方案类，在这个类里面定义了一个叫做`preorderTraversal`的方法，该方法接收一个类型为`TreeNode`的对象参数作为二叉树根节点，并返回一个包含按前序遍历顺序排列的所有节点值的列表。 在上述提到的方法中，首先需要初始化一个新的空ArrayList `res`用于存储结果。如果输入的是null（即没有给定任何节点），则直接返回这个空列表。否则按照前序遍历的方式进行操作： 1. 访问根结点，并将其值添加到结果列表`res`里。 2. 递归地访问左子树，通过调用方法并使用`addAll()`函数将得到的遍历结果合并进主列表中。 3. 同样的方式处理右子节点。 最终返回这个存储了所有前序遍历顺序值的结果列表 `res`。以下是完整的解决方案类代码： ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; class Solution { public List preorderTraversal(TreeNode root) { List res = new ArrayList<>(); if (root == null) { return res; } // 访问根节点 res.add(root.val); // 遍历左子树 res.addAll(preorderTraversal(root.left)); // 遍历右子树 res.addAll(preorderTraversal(root.right)); return res; } } ``` 在这个代码实现中，`addAll()`方法的作用是将另一个集合中的所有元素添加到当前列表的末尾。这使得我们可以方便地合并左、右子树的结果至主结果列表内。 前序遍历二叉树是一个基础但重要的概念，在诸如数据结构序列化、搜索以及复制等多种场景下都有应用价值。通过递归的方式，能够简单有效地实现这一过程，并利用Java语言进行表达和操作。