每日一题——二叉树的中序遍历

菜鸡每日一题系列打卡94天

每天一道算法题目 

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题目描述(引自LeetCode)

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？

题目分析

二叉树的中序遍历，是二叉树非常重要的知识点，也是面试过程中考查的热点。

所谓的中序遍历是一个递归定义的概念，首先遍历左子树，然后遍历根，然后遍历右子树。因此，最方便的实现方式是递归实现。

而题目的进阶要求是采用迭代法进行实现，稍加考虑，根据中序遍历的结点遍历顺序，我们可以借助栈的数据结构进行实现。

在本文中，菜鸡将采用两种方式进行实现，供大家进行对比参考。话不多说，上代码！

代码实现

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */

// 递归法
class Solution {


    private List result = new ArrayList<>();


    public List inorderTraversal(TreeNode root) {
        if (root == null) return result;
        inorderTraversal(root.left);
        result.add(root.val);
        inorderTraversal(root.right);
        return result;
    }
    
}

// 迭代法
class Solution {


    public List inorderTraversal(TreeNode root) {
        List result = new ArrayList<>();
        if (root == null) return result;
        Stack stack = new Stack<>();
        while (root != null || !stack.isEmpty()) {
            while (root != null) {
                stack.push(root);
                root = root.left;
            }
            root = stack.pop();
            result.add(root.val);
            root = root.right;
        }
        return result;
    }


}

代码分析

对代码进行分析，无论是递归法还是迭代法，其代码逻辑均为遍历二叉树的所有结点，因此时间复杂度均为O(n)，空间复杂度均为O(n)。

执行结果

递归法的执行结果

迭代法的执行结果

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