94. 二叉树的中序遍历

题目描述

给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。

解题思路

• 采用非递归解法
• 使用栈来模拟递归解法中使用的系统栈
• 难点：如何确定入栈与出栈的时机？
  • 入栈
    • 维护节点指针cur，该值模拟的是递归调用版本中的形参
    • 如果cur存在左子树，那么就循环将其压入栈中
    • 如果左子树和当前根节点都已处理完毕，更新cur为当前的右子树
  • 出栈
    • 假设左子树已全部压入栈中
    • 将栈顶元素出栈，处理栈顶元素

复杂度分析

时间复杂度：O(N)
空间复杂度：O(N)

知识点

二叉树，中序遍历，栈

代码

/**
 * 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) {
        if (!root) {
            return {};
        }
        vector<int> res;
        stack<TreeNode*> s;
        s.push(root);
        TreeNode* cur = root;
        while (!s.empty()) {
            /* 这几行模拟的是递归调用函数+函数传参数 */
            while (cur->left) {
                s.push(cur->left);
                cur = cur->left;
            }
            TreeNode* node = s.top();
            s.pop();
            res.push_back(node->val);
            /* 这几行模拟的是递归调用函数+函数传参数 */
            if (node->right) {
                s.push(node->right);
                cur = node->right;
            }
        }
        return res;
    }
};