94. 二叉树的中序遍历（“颜色标记法”）

我的做法：递归

/**
 * 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<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        inorder(root, ans);
        return ans;
    }
    public void inorder(TreeNode root, List<Integer> ans) {
        if (root == null) return;
        inorder(root.left, ans);
        ans.add(root.val);
        inorder(root.right, ans);
    }
}

但是递归存在效率问题。

栈迭代方法虽然提高了效率，但其嵌套循环却非常烧脑，不易理解，容易造成 “一看就懂，一写就废” 的窘况。
而且对于不同的遍历顺序（前序、中序、后序），循环结构差异很大，更增加了记忆负担。

public static List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {  
    List<Integer> list = new ArrayList<>();  
    if (root == null) {  
        return list;  
    }  
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();  
    stack.push(root);  
    while (!stack.isEmpty()) {  
        TreeNode node = stack.pop();  
        list.add(node.val);  
        if (node.right != null) {  
            stack.push(node.right);  
        }  
        if (node.left != null) {  
            stack.push(node.left);  
        }  
    }  
    return list;  
}  

拓展一种“颜色标记法”

其核心思想如下：

使用颜色标记节点的状态，新节点为白色，已访问的节点为灰色。
如果遇到的节点为白色，则将其标记为灰色，然后将其右子节点、自身、左子节点依次入栈。
如果遇到的节点为灰色，则将节点的值输出。
作者：henry
链接：https://leetcode.cn/problems/binary-tree-inorder-traversal/solutions/25220/yan-se-biao-ji-fa-yi-chong-tong-yong-qie-jian-ming/
来源：力扣（LeetCode） 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

白色节点可以认为是TreeNode类型，灰色节点可以认为是Integer类型，不做额外标记。

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> ans = new ArrayList<>();
        if (root == null) return ans;
        Stack<Object> st = new Stack<>();
        st.push(root);
        while (!st.isEmpty()) {
            Object o = st.pop();
            // 逆序入栈，中序遍历就是右、中、左
            if (o instanceof TreeNode) {
                st.push(((TreeNode) o).right);
                st.push(((TreeNode) o).val);
                st.push(((TreeNode) o).left);
            } else if (o instanceof Integer) {
                ans.add((Integer) o);
            }
        }
        return ans;
    }
}