二叉树非递归遍历

二叉树中序遍历

1. 普通非递归遍历

纯代码:

void midOrder(TreeNode* root) {
    stack<TreeNode*> st;
    TreeNode *cur = root;
    for (;nullptr != cur || !st.empty();) {
        if (nullptr != cur) {
            st.push(cur);
            cur = cur->left;
        }
        else {
            cur = st.top();
            st.pop();
            cur = cur->right;
        }
    }
}

2. morris中序遍历

原理:
1、利用原本没用的叶子节点的空指针;
2、二叉树叶子节点的空指针的数量比二叉树的节点数量多1

有注释的代码(纯代码见后):

void morrisMidOrder(TreeNode* root) {
    TreeNode *cur = root;
    for (;nullptr != cur;) {
        if (nullptr == cur->left) {
	        //以下这里不需要判断cur->right是否为空的原因
	        //是中序遍历右子树本来就是最后遍历到的
	        //如果为空跳出循环也是正常的
            cur = cur->right;
        }
        else {
            TreeNode *pre = cur->left;
            //通过以下循环 
            //希望把pre移动到按照中序遍历的顺序遍历时cur的前一个结点
            //这样提前预判就不需要单独存放cur节点
            for (;nullptr != pre->right && pre->right != cur; pre = pre->right);
            if (pre->right == cur) {
            	//已经有线索
            	//为了不影响树的原貌
            	//把线索删掉 即变回原来的值nullptr
                pre->right = nullptr;
                cur = cur->right;
            }
            else {
            	//没有线索 建立线索
            	//并且根据中序遍历的顺序:左中右
            	//可知此处应该更改右孩子指针
                pre->right = cur;
                cur = cur->left;
            }
        }
    }
}

纯代码:

void morrisMidOrder(TreeNode* root) {
    TreeNode *cur = root;
    for (;nullptr != cur;) {
        if (nullptr == cur->left) {
            cur = cur->right;
        }
        else {
            TreeNode *pre = cur->left;
            for (;nullptr != pre->right && pre->right != cur; pre = pre->right);
            if (pre->right == cur) {
                pre->right = nullptr;
                cur = cur->right;
            }
            else {
                pre->right = cur;
                cur = cur->left;
            }
        }
    }
}

注意:
morris遍历会修改节点内的指针值,如果中途退出可能会因为无限循环而无法遍历二叉树(leetcode上经常因为此原因超时)。
参考链接:

【算法奇淫技】第1期 Morris遍历(二叉树的特殊遍历法)

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