0094. 二叉树的中序遍历 · ttttt

# 0094. 二叉树的中序遍历 ## 题目地址(94. 二叉树的中序遍历) <https://leetcode-cn.com/problems/binary-tree-inorder-traversal/> ## 题目描述 ``` <pre class="calibre18">``` 给定一个二叉树，返回它的中序遍历。示例: 输入: [1,null,2,3] 1 \ 2 / 3 输出: [1,3,2] 进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？ ``` ``` ## 前置知识 - 二叉树 - 递归 ## 公司 - 阿里 - 腾讯 - 百度 - 字节 ## 思路递归的方式相对简单，非递归的方式借助栈这种数据结构实现起来会相对轻松。如果采用非递归，可以用栈(Stack)的思路来处理问题。中序遍历的顺序为左-根-右，具体算法为： - 从根节点开始，先将根节点压入栈 - 然后再将其所有左子结点压入栈，取出栈顶节点，保存节点值 - 再将当前指针移到其右子节点上，若存在右子节点，则在下次循环时又可将其所有左子结点压入栈中，重复上步骤 ![](https://img.kancloud.cn/82/8c/828c1b13297bacd4c2b9276485b170d4_961x538.gif) (图片来自： <https://github.com/MisterBooo/LeetCodeAnimation>) ## 关键点解析 - 二叉树的基本操作（遍历）> 不同的遍历算法差异还是蛮大的 - 如果非递归的话利用栈来简化操作 - 如果数据规模不大的话，建议使用递归 - 递归的问题需要注意两点，一个是终止条件，一个如何缩小规模 - 终止条件，自然是当前这个元素是 null（链表也是一样） - 由于二叉树本身就是一个递归结构，每次处理一个子树其实就是缩小了规模，难点在于如何合并结果，这里的合并结果其实就是`left.concat(mid).concat(right)`, mid 是一个具体的节点，left 和 right`递归求出即可` ## 代码 - 语言支持：JS，C++，Python3, Java JavaScript Code： ``` <pre class="calibre18">``` /** * @param {TreeNode} root * @return {number[]} */ var inorderTraversal = function (root) { // 1. Recursive solution // if (!root) return []; // const left = root.left ? inorderTraversal(root.left) : []; // const right = root.right ? inorderTraversal(root.right) : []; // return left.concat([root.val]).concat(right); // 2. iterative solutuon if (!root) return []; const stack = [root]; const ret = []; let left = root.left; let item = null; // stack 中弹出的当前项 while (left) { stack.push(left); left = left.left; } while ((item = stack.pop())) { ret.push(item.val); let t = item.right; while (t) { stack.push(t); t = t.left; } } return ret; }; ``` ``` C++ Code： ``` <pre class="calibre18">``` /** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */ class Solution { public: vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) { vector<TreeNode*> s; vector<int> v; while (root != NULL || !s.empty()) { for (; root != NULL; root = root->left) s.push_back(root); v.push_back(s.back()->val); root = s.back()->right; s.pop_back(); } return v; } }; ``` ``` Python Code: ``` <pre class="calibre18">``` # Definition for a binary tree node. # class TreeNode: # def __init__(self, x): # self.val = x # self.left = None # self.right = None class Solution: def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]: """ 1. 递归法可以一行代码完成，无需讨论； 2. 迭代法一般需要通过一个栈保存节点顺序，我们这里直接使用列表 - 首先，我要按照中序遍历的顺序存入栈，这边用的逆序，方便从尾部开始处理 - 在存入栈时加入一个是否需要深化的参数 - 在回头取值时，这个参数应该是否，即直接取值 - 简单调整顺序，即可实现前序和后序遍历 """ # 递归法 # if root is None: # return [] # return self.inorderTraversal(root.left)\ # + [root.val]\ # + self.inorderTraversal(root.right) # 迭代法 result = [] stack = [(1, root)] while stack: go_deeper, node = stack.pop() if node is None: continue if go_deeper: # 左右节点还需继续深化，并且入栈是先右后左 stack.append((1, node.right)) # 节点自身已遍历，回头可以直接取值 stack.append((0, node)) stack.append((1, node.left)) else: result.append(node.val) return result ``` ``` Java Code: - recursion ``` <pre class="calibre18">``` /** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { * int val; * TreeNode left; * TreeNode right; * TreeNode(int x) { val = x; } * } */ class Solution { List<Integer> res = new LinkedList<>(); public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) { inorder(root); return res; } public void inorder (TreeNode root) { if (root == null) return; inorder(root.left); res.add(root.val); inorder(root.right); } } ``` ``` - iteration ``` <pre class="calibre18">``` /** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { * int val; * TreeNode left; * TreeNode right; * TreeNode(int x) { val = x; } * } */ class Solution { public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) { List<Integer> res = new ArrayList<> (); Stack<TreeNode> stack = new Stack<> (); while (root != null || !stack.isEmpty()) { while (root != null) { stack.push(root); root = root.left; } root = stack.pop(); res.add(root.val); root = root.right; } return res; } } ``` ``` ## 相关专题 - [二叉树的遍历](https://github.com/azl397985856/leetcode/blob/master/thinkings/binary-tree-traversal.md) 大家对此有何看法，欢迎给我留言，我有时间都会一一查看回答。更多算法套路可以访问我的 LeetCode 题解仓库：<https://github.com/azl397985856/leetcode> 。目前已经 37K star 啦。大家也可以关注我的公众号《力扣加加》带你啃下算法这块硬骨头。 ![](https://img.kancloud.cn/cf/0f/cf0fc0dd21e94b443dd8bca6cc15b34b_900x500.jpg)