LeetCode94 Binary Tree Inorder Traversal（迭代实现） Java

Posted 2020-10-02 yutingliuyl

题目：
Given a binary tree, return the inorder traversal of its nodes’ values.

For example:
Given binary tree {1,#,2,3},

   1
         2
    /
   3

return [1,3,2].

分析：
中根遍历二叉树，也就是说，对树中的不论什么一个节点，先訪问其左子树，再訪问根节点，最后訪问其右子树。通过迭代的方式实现中根遍历二叉树，须要借助栈。

在遍历二叉树前，须要做点准备工作：包装每个树节点。包装后的节点中。除了树节点本身。还有还有一个域，用于指示这个节点的左子树是否已经被訪问过了。

算法的详细过程是这种：
（1）把根节点入栈
（2）进入循环。循环中是这种，当栈非空时，看看栈顶节点的左孩子是否存在，假设存在且没有被訪问过。就把它的左孩子入栈，否则，就把该节点弹栈，訪问该节点，并看看它的右孩子是否存在。假设存在，就把它的右孩子入栈。

详细代码例如以下：

    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> resultList = new ArrayList<Integer>();
        if (root == null) {
            return resultList;
        }
        LinkedList<TreeNodeWithFlag> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(new TreeNodeWithFlag(root, false));
        while (!stack.isEmpty()) {
            TreeNodeWithFlag temp = stack.peek();
            if (temp.getTreeNode().left != null && !temp.flag) {
                stack.push(new TreeNodeWithFlag(temp.getTreeNode().left, false));
                // 当temp再次处于栈顶时。它的左子树必然已经被訪问过了
                temp.setFlag(true);
            } else {
                resultList.add(temp.getTreeNode().val);
                stack.pop();
                if (temp.getTreeNode().right != null) {
                    stack.push(new TreeNodeWithFlag(temp.getTreeNode().right, false));
                }
            }
        }

        return resultList;
    }

    private static class TreeNodeWithFlag {
        private TreeNode treeNode;
        // 表示该节点的左子树是否被訪问过
        private boolean flag;

        private TreeNodeWithFlag(TreeNode treeNode, boolean flag) {
            super();
            this.treeNode = treeNode;
            this.flag = flag;
        }

        public TreeNode getTreeNode() {
            return treeNode;
        }

        public void setTreeNode(TreeNode treeNode) {
            this.treeNode = treeNode;
        }

        public boolean isFlag() {
            return flag;
        }

        public void setFlag(boolean flag) {
            this.flag = flag;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "TreeNodeWithFlag [treeNode=" + treeNode + ", flag=" + flag
                    + "]";
        }

    }