精选力扣500题第35题 LeetCode 94. 二叉树的中序遍历c++ / java 详细题解

Posted 2021-06-27 林深时不见鹿

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了精选力扣500题第35题 LeetCode 94. 二叉树的中序遍历c++ / java 详细题解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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]

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？

2、思路1

(递归)

在处理每个节点时，要按照左子树 => 根节点 => 右子树的顺序进行遍历二叉树。
在这里插入图片描述

3、c++代码1

/**
 * 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> res; //记录答案
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        dfs(root);
        return res;
    }
    void dfs(TreeNode * root)
    {
        if(!root) return ;
        dfs(root->left); //递归左子树
        res.push_back(root->val); //将当前节点插入到答案序列里面
        dfs(root->right); //递归右子树
    }
};

4、java代码1

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    static List<Integer> ans = new ArrayList<Integer>();
    static void dfs(TreeNode root)
    {
        if(root != null)
        {
            dfs(root.left);
            ans.add(root.val);
            dfs(root.right);
        }
    }
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        ans.clear();
        dfs(root);
        return ans;
    }
}

5、思路2

(迭代)

对于二叉树中的当前节点：

1、如果当前节点有左子树的话，将其压入栈中。
2、如果当前点的左儿子还有左子树，继续将左儿子压入栈中，直到最后一个节点没有左子树为止。

在递归处理左子树之前，先要保存当前节点，将其压入栈中，这个过程是可以迭代的。处理完当前节点以后，对于栈中元素：

1、取出栈顶元素，此时栈顶元素就是中序遍历下一个要遍历的节点，我们将其存入答案中。
2、如果当前栈顶元素有右子树，同上述步骤一样递归处理右子树。
3、如果当前栈顶元素没有右子树并且此时栈不为空，那么后继节点就是当前的栈顶元素，将其存入答案中。

6、c++代码2

/**
 * 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<int> res;
        stack<TreeNode*> stk;
        while (root || stk.size()) {
            while (root) {
                stk.push(root);
                root = root->left;
            }

            root = stk.top();
            stk.pop();
            res.push_back(root->val);
            root = root->right;
        }
        return res;
    }
};

7、java代码2

/**
 * 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> ans = new ArrayList<Integer>();
        Stack<TreeNode> stk = new Stack<TreeNode>();
        TreeNode p = root;
        while(p != null || !stk.isEmpty())//说明还有元素能放进栈中 和 栈中有元素未访问
        {
            while(p != null)
            {
                stk.add(p);
                p = p.left;
            }
            p = stk.pop();
            ans.add(p.val);
            p = p.right;
        }

        return ans;
    }
}