Binary Tree Preorder Traversal

Problem:

Given a binary tree, return the preorder traversal of its nodes' value.

For example:

Given binary tree {1, #, 2, 3},

return [1,2,3]

Note: Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

分析：

先序遍历的访问顺序是“中左右”，先遍历根节点，随后是左子树、右子树。每个节点第一次被访问时，直接加入遍历的序列中，此时左子树没有遍历，右子树也没有遍历，根据顺序需要先遍历左子树，左子树整个完成后遍历右子树，所以要将没有访问过右子树的根节点依次压入堆栈，在访问右子树分支的时候再弹出堆栈。

完整的逻辑是先从根节点开始走左子树，一直朝着左走到叶子节点，并将访问过的节点加入遍历过的序列中。而后，循环着查看堆栈顶部的元素，如果有右子树，则完整的遍历右子树，并在遍历前弹出栈顶元素；如果没有右子树，则直接弹出栈顶的元素。

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode *root) {
        vector<int> result;
        stack<TreeNode *> stk;
        TreeNode *p = root;
        while(p != NULL) {
            result.push_back(p->val);
            stk.push(p);
            p = p->left;
        }
        
        while(!stk.empty()) {
            TreeNode *top = stk.top();
            if(top->right == NULL) {
                stk.pop();
            } else {
                TreeNode *p = top->right;
                stk.pop();
                while(p != NULL) {
                    result.push_back(p->val);
                    stk.push(p);
                    p = p->left;
                }
            }
        }
        return result;
    }
};