leetcode算法94.二叉树的中序遍历

Posted 2022-02-23 学无止境小奇

👏👏👏

哈喽！大家好，我是【学无止境小奇】，一位热爱分享各种技术的博主！😍😍😍

⭐【学无止境小奇】的创作宗旨：每一条命令都亲自执行过，每一行代码都实际运行过，每一种方法都真实实践过，每一篇文章都良心制作过。✊✊✊

⭐【学无止境小奇】的博客中所有涉及命令、代码的地方，除了提供图片供大家参考，另外会在图片下方提供一份纯文本格式的命令或者代码方便大家粘贴复制直接执行命令或者运行代码。🤝🤝🤝

⭐如果你对技术有着浓厚的兴趣，欢迎关注【学无止境小奇】，欢迎大家和我一起交流。😘😘😘

❤️❤️❤️感谢各位朋友接下来的阅读❤️❤️❤️

文章目录

• 一、leetcode算法
• • 1、二叉树的中序遍历
  • • 1.1、题目
    • 1.2、思路
    • 1.3、答案

一、leetcode算法

1、二叉树的中序遍历

1.1、题目

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]

1.2、思路

思路一：此题我们可以使用Morris中序遍历来解决问题，首先有以下规则我们需要熟记于心
假设当前遍历到的节点为 x
1.如果x无左孩子，先将x的值加入答案数组，再访问x的右孩子，即x=x.right;
2.如果x有左孩子，则找到x左子树上最右的节点（即左子树一直向右找到最后一个为止），我们记为predecessor。根据predecessor的右孩子是否为空，进行下面的规则。
3.如果predecessor的右孩子为空，则将其右孩子指向x，然后访问x的左孩子，即x=x.left。
4.如果predecessor的右孩子不为空，则此时其右孩子指向x，说明我们已经遍历完x的左子树，我们将predecessor的右孩子置空，将x的值加入答案数组，然后访问x的右孩子，即x=x.right;

1.3、答案

class Solution 
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) 
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        TreeNode predecessor = null;

        while(root != null)
            //如果 x 有左孩子，则找到 x 左子树上最右的节点
            if(root.left != null)
                //predecessor节点就是当前root节点向左走一步，然后一直向右走到头
                predecessor = root.left;
                while(predecessor.right != null && predecessor.right != root)
                    predecessor = predecessor.right;
                
                /**
                这里开始判断predecessor节点的情况如果predecessor 的右孩子为空，则将其右孩子指向 x，然后访问 x 的左孩子, 即 x =x.left      
                 */     
                if(predecessor.right == null)
                    predecessor.right = root;
                    root = root.left;
                
                /**
                如果 predecessor 的右孩子不为空，则此时其右孩子指向 x，说明我们已经遍历完 x 的左子树，我们将predecessor 的右孩子置空，将 x 的值加入答案数组，然后访问 x 的右孩子，即 x =x.right。
                 */
                 else
                     res.add(root.val);
                     predecessor.right = null;
                     root = root.right;
                 
            
            //如果 x 无左孩子，先将 x 的值加入答案数组，再访问 x 的右孩子，即 x =x.right。
            else
                res.add(root.val);
                root = root.right;
            
        
        return res;
    

复杂度分析

时间复杂度：O(n)，其中 n 为二叉搜索树的节点个数。Morris 遍历中每个节点会被访问两次，因此总时间复杂度为 O(2n)=O(n)。

空间复杂度：O(1)。