【LeetCode】C++ :中等题 - 树 94. 二叉树的中序遍历

94. 二叉树的中序遍历

难度中等851

给定一个二叉树的根节点 root ,返回它的 中序 遍历。

示例 1:

输入:root = [1,null,2,3]
输出:[1,3,2]

示例 2:

输入:root = []
输出:[]

示例 3:

输入:root = [1]
输出:[1]

示例 4:

输入:root = [1,2]
输出:[2,1]

示例 5:

输入:root = [1,null,2]
输出:[1,2]

提示:

  • 树中节点数目在范围 [0, 100] 内
  • -100 <= Node.val <= 100

进阶: 递归算法很简单,你可以通过迭代算法完成吗?

1、递归

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void midTraverse(TreeNode* root, vector<int>& res){
        if(root == nullptr){
            return ;
        }
        midTraverse(root->left, res);
        res.push_back(root->val);
        midTraverse(root->right, res);
    }
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        midTraverse(root, res);
        return res;
    }
};

2、迭代

迭代方法对我来说值得记一下学习的。

用栈来存储树节点,先对根节点的所有左树进行入栈,然后出栈同时添加到结果数组中,这样就得到了中序遍历的左子树全部。这里使用栈的先入后出整好契合了中序遍历树的顺序,即越在树的顶层的节点越在后面遍历到。

另外,左子树已经到最末尾也就是左叶子节点了,从上而下结束,接着就是从下而上遍历,从下而上的同时还有右子树。这个方法的巧妙之处在于:把左节点和中节点添加后,将root=root->right,这样在下次循环时不仅添加了中节点,还对右子树的节点进行相应的中序遍历。nice!

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:

    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        stack<TreeNode*> stk;

        while(root != nullptr || !stk.empty()){
            while(root != nullptr){
                stk.push(root);
                root = root->left;
            }
            root = stk.top();
            stk.pop();
            res.push_back(root->val);
            root = root->right;
        }
        return res;
    }
};

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