LeetCode经典算法题 no.94 二叉数的中序遍历

题目： 二叉数的中序遍历

题目描述：

给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。

实例展示：

情形一：
输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,3,2]

情形二：
输入：root = []
输出：[]

情形三：
输入：root = [1]
输出：[1]

基础知识回顾：

树 ：具有父子关系的一种结构

节点：数中的没一个元素

根节点：最上面的那一个

叶子节点：没有孩子的节

高度：从底层向上算

深度：从顶层向下计算

层：从根节点向下计算，根节点所在的是第一层

二叉树：

普通二叉树：每个节点最多只能有两个孩子

满二叉树：除叶子节点，每个结点都有两个孩子

完全二叉树：从根节点开始，从上到下，从左到右，依次填满节点形成的二叉树

 二叉树的遍历：

前序遍历：根节点 -> 左子树 -> 右子树

中序遍历：左子树 -> 根节点 -> 右子树

后序遍历：左子树 -> 右子树 -> 根节点

该题思路分析：

1）返回的结果是一个List列表，控制列表元素的有序输出需借助栈，因为我们需要手动new一个栈出来，因此这次采用的就是迭代方式。

2）大致操作步骤：先让父节点入栈，依次遍历其左孩子，当一侧左孩子获取完时， 再依次出栈，只有当该父节点的所有左孩子都出栈完毕时，父节点才可出栈。随后取其右孩子的值，当检索到最后一个右孩子节点时，再依次出栈。

代码中的一些说明：

1）TreeNode：经常用到的一个结构体，表示数据结构树中的一个节点

2）栈的常用操作：

      empty():测试是否为空

      peek():查看此栈栈顶部的对象

      pop():删除此栈栈顶部的对象，并将该对象作为函数的返回值 （出栈）

      push():入栈

      search():返回一个对象在此栈上的位置

代码展示：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List inorderTraversal(TreeNode root) {
        List list = new ArrayList<>();
        Stack stack = new Stack<>();
        while(root != null || !stack.isEmpty()){
            while(root != null){
                //根节点最先入栈
                stack.push(root);
                //依次取其左孩子部分
                root = root.left;
            }
            //左侧已全部取完，依次出栈
            root = stack.pop();
            //将出栈元素值存入到list中
            list.add(root.val);
            //取其右孩子部分
            root = root.right;     
        }
        return list;
    }
}