c++中如何实现二叉树遍历_c++二叉树前序中序后序递归算法【汇总】

前序遍

历是根→左→右,必须先访问节点再递归左右子树;中序遍历是左→根→右,BST中序结果升序;后序遍历是左→右→根,适合释放内存和求树高;三者仅visit位置不同,共用同一递归框架。

前序遍历(根→左→右)必须先访问再递归

前序遍历的核心是「访问当前节点 → 递归左子树 → 递归右子树」,顺序不能颠倒。一旦把 visit(node) 放到递归调用之后,就变成中序或后序了。

常见错误:在空指针检查前就调用 node->val,导致段错误。

  • 务必先判 if (node == nullptr),再访问成员
  • 递归调用时传入 node->leftnode->right,不是 node 自身
  • 若需返回遍历结果(如 vector),建议用引用参数传入容器,避免频繁拷贝
void preorder(TreeNode* node, vector& res) {
    if (node == nullptr) return;
    res.push_back(node->val);      // 先访问
    preorder(node->left, res);     // 再递归左
    preorder(node->right, res);   // 最后递归右
}

中序遍历(左→根→右)天然适配 BST 排序输出

中序遍历对二叉搜索树(BST)有特殊意义:结果一定是升序排列。但这个性质只在树满足 BST 性质时成立,和遍历算法本身无关。

容易被忽略的点:中序不是“从中间开始”,而是严格按左-根-右顺序深入。有人误以为要先找最左节点再往上回溯——其实递归自然完成该过程。

  • 递归左子树必须放在访问操作之前
  • 若用于验证 BST,可在访问时检查 prev_val val,发现违反即标记非法
  • 非递归中序需要手动模拟栈,但递归版本简洁可靠,无栈溢出风险(除非树深度极大)
void inorder(TreeNode* node, vector& res) {
    if (node == nullptr) return;
    inorder(node->left, res);     // 先递归左
    res.push_back(node->val);      // 再访问
    inorder(node->right, res);   // 最后递归右
}

后序遍历(左→右→根)适合释放内存和求高度

后序是唯一一种左右子树都处理完才接触当前节点的遍历方式,因此天然适用于:释放以该节点为根的整棵子树、计算树高、判断平衡性等场景。

典型误用:把释放逻辑写成 delete node; preorder(node->left) —— 这会导致访问已释放内存,UB(未定义行为)。

  • 必须先递归左右,最后delete node
  • 求树高时,返回 1 + max(left_height, right_height),空节点高为 0
  • 若函数需返回值(如高度),就不能用 void,要改用 int 并注意空节点返回值
int getHeight(TreeNode* node) {
    if (node == nullptr) return 0;
    int leftH = getHeight(node->left);
    int rightH = getHeight(node->right);
    return 1 + max(leftH, rightH);  // 后序:子树高度已知,才能算当前
}

三个遍历共享同一套递归结构,差异仅在 visit 位置

前序、中序、后序本质是同一个 DFS 框架,只是 visit() 或等效操作(如 push_backdelete)插入的位置不同。强行记三套代码反而易错。

真正要注意的是:递归终止条件、空指针防护、以及是否需要返回值。比如求深度必须返回整数,而单纯打印可以 void;收集结果用引用传参比返回新容器更高效。

  • 所有遍历都依赖 node == nullptr 判断,不可省略
  • 递归调用语句顺序固定:leftright 前,这是约定,也是多数题目的隐含要求
  • 若树深度超过系统栈限制(如 >10⁵ 层),递归会爆栈,此时必须改用迭代+显式栈,但那是另一类问题

递归写法简单直接,但它的“简单”建立在对调用时机的精确控制上——多一行位置错,遍历语义就全变了。