LeetCode 刷题 [C++] 第94题. 二叉树的中序遍历 （递归与迭代）

题目描述

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？
二叉树的中序遍历：先左子树，接着是树根，然后右子树。每棵子树递归。

递归法

找最近简单子问题：每到一个节点N，首先遍历该节点的左子树，接着访问节点本身，然后遍历右子树;
结束条件为：当前节点为空。
解题步骤：
1.先将左子树的节点值放入容器;
2.接着将根节点值放入容器;
3.再将右子树的节点值放入容器
递归代码模板：
递归结束条件、处理当前层逻辑、下到下一层、清理当前层（非必须）。
具体代码实现：

class Solution {
     
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
     
        if(!root) return inOrder;			//递归结束条件

        if(root->left) inorderTraversal(root->left);	//处理当前层逻辑，并下沉到下一层
        inOrder.emplace_back(root->val);		//处理当前层逻辑
        if(root->right) inorderTraversal(root->right);	//处理当前层逻辑，并下沉到下一层
        return inOrder;
    }
private:
    vector<int> inOrder;
};

AC结果：

迭代法

解题思路：每到一个节点N，因为根节点的访问在中间，因此，将N入栈。然后遍历N的左子树，接着访问N，最后遍历N的右子树。
在访问完N后，N就可以出栈了。因为N和其左子树都已经访问完成。
解题步骤：
1.先将当前节点本身放入栈中;
2.接着遍历左子树节点，即更新左子树节点为当前节点;
3.当左子树遍历到叶节点后，即当前节点为空时，弹出栈顶元素，并访问弹出的节点;
4.接着访问弹出节点的右子树;
5.若弹出节点的右子树非空，则执行1～4；若为空，则不进行任何处理，继续弹出栈顶元素；
6.直至栈内元素和当前元素为空时，返回结果。
具体代码实现：

class Solution {
     
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
     
        if(!root) return {
     };
        stack<TreeNode*> inOStk;
        vector<int> inOvec;
        TreeNode* current = root;
        while(!inOStk.empty() || current) {
     
           while(current) {
     
               inOStk.push(current);
               current = current->left;
           }
           current = inOStk.top();
           inOStk.pop();
           inOvec.emplace_back(current->val);
           current = current->right;
        }
        return inOvec;
    }
};

AC结果：