本题要求给定二叉树的4种遍历

二叉树是一种非常常见的数据结构，其中每个节点最多拥有两个子节点，被广泛应用于计算机科学中。在对二叉树的操作中，遍历是最常见的一种操作之一，它指的是将二叉树的每一个节点都访问一次的操作。二叉树的遍历可以分为4种，分别为前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。本篇文章将从多个角度分析这4种遍历方式。

一、前序遍历

前序遍历又叫先序遍历，是指先访问二叉树的根节点，然后依次访问左子树和右子树。以下是前序遍历的代码实现：

```

void preOrderTraversal(TreeNode* root) {

if(root != nullptr) {

cout << root->val << " "; // 先访问根节点

preOrderTraversal(root->left); // 再访问左子树

preOrderTraversal(root->right); // 最后访问右子树

}

}

```

从实现中可以看出，前序遍历使用递归来实现。前序遍历的应用场景十分广泛，例如二叉树的复制、序列化和反序列化等操作都需要使用前序遍历。

二、中序遍历

中序遍历是指先访问二叉树的左子树，然后访问根节点，最后访问右子树。以下是中序遍历的代码实现：

```

void inOrderTraversal(TreeNode* root) {

if(root != nullptr) {

inOrderTraversal(root->left); // 先访问左子树

cout << root->val << " "; // 再访问根节点

inOrderTraversal(root->right); // 最后访问右子树

}

}

```

与前序遍历相似，中序遍历也使用递归来实现。中序遍历的应用场景十分广泛，例如二叉树的搜索、转换为有序列表等操作都需要使用中序遍历。

三、后序遍历

后序遍历是指先访问二叉树的左子树，然后访问右子树，最后访问根节点。以下是后序遍历的代码实现：

```

void postOrderTraversal(TreeNode* root) {

if(root != nullptr) {

postOrderTraversal(root->left); // 先访问左子树

postOrderTraversal(root->right); // 再访问右子树

cout << root->val << " "; // 最后访问根节点

}

}

```

后序遍历同样使用递归来实现。后序遍历的应用场景也十分广泛，例如二叉树的删除、释放内存等操作都需要使用后序遍历。

四、层次遍历

层次遍历是按照从上到下、从左到右的顺序遍历二叉树的所有节点。以下是层次遍历的代码实现：

```

void levelOrderTraversal(TreeNode* root) {

queue q;

if(root != nullptr) {

q.push(root);

}

while(!q.empty()) {

TreeNode* node = q.front();

q.pop();

cout << node->val << " ";

if(node->left != nullptr) {

q.push(node->left);

}

if(node->right != nullptr) {

q.push(node->right);

}

}

}

```

层次遍历使用了队列来实现，先将根节点加入队列，然后依次访问队列中的节点。层次遍历一般用于寻找二叉树中最短路径、获取层数等操作。

综上所述，本篇文章从算法的实现和应用场景方面介绍了二叉树的4种遍历方式，它们分别是前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。熟练掌握这些遍历方式，将对处理二叉树相关问题有极大的帮助。