Python栈存储二叉树
二叉树是一种常用的数据结构，它是由节点组成的层次结构。每个节点最多有两个子节点，分别为左子节点和右子节点。在实际应用中，我们经常需要对二叉树进行遍历和操作。一种常见的实现方式是使用栈来存储和遍历二叉树。
本文将详细介绍如何使用Python中的栈来存储和操作二叉树，并提供相应的代码示例。
什么是栈？
栈是一种常见的数据结构，它遵循先进后出（LIFO）的原则。栈可以看作是一种限制插入和删除操作只能在栈的顶部进行的特殊列表。我们可以使用Python的列表来实现栈的功能，其中插入元素的操作称为“入栈”，删除元素的操作称为“出栈”。
栈的常见操作有：
push(x)：将元素x入栈，放到栈的顶部。pop()：将栈顶的元素弹出，并返回该元素。top()：返回栈顶的元素，但不对栈进行任何修改。is_empty()：判断栈是否为空。
使用栈存储二叉树
在二叉树中，我们可以使用栈来存储和遍历节点。通过入栈和出栈操作，我们可以实现二叉树的前序、中序和后序遍历。
首先，我们定义二叉树节点的类：
class TreeNode:
def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
self.val = val
self.left = left
self.right = right
接下来，我们以先序遍历为例，演示如何使用栈来存储二叉树。
def preorder_traversal(root):
if not root:
return []
stack = [root]
result = []
while stack:
node = stack.pop()
result.append(node.val)
if node.right:
stack.append(node.right)
if node.left:
stack.append(node.left)
return result
在上述代码中，我们使用栈stack来存储节点。首先，我们将根节点root入栈。然后，我们循环执行以下操作：出栈一个节点，将其值加入结果列表result，并按照右节点、左节点的顺序将其子节点入栈。重复这个过程，直到栈为空。
示例
我们使用以下二叉树来演示代码的运行结果：
1
/ \
2 3
/ \
4 5
首先，我们创建二叉树的节点：
n4 = TreeNode(4)
n5 = TreeNode(5)
n2 = TreeNode(2, n4, n5)
n3 = TreeNode(3)
n1 = TreeNode(1, n2, n3)
然后，我们调用先序遍历的函数，并输出结果：
print(preorder_traversal(n1)) # 输出：[1, 2, 4, 5, 3]
总结
本文介绍了如何使用Python中的栈来存储二叉树，并提供了相应的代码示例。通过栈的入栈和出栈操作，我们可以实现二叉树的遍历。栈是一种常见的数据结构，在解决实际问题中具有广泛的应用。
希望本文对你理解和使用栈存储二叉树有所帮助！
参考资料
- GeeksforGeeks. (2021). [Stack](
- LeetCode. (2021). [Binary Tree Preorder Traversal](
