leetcode 题解:Binary Tree Inorder Traversal (二叉树的中序遍历)

时间:2023-11-11 08:40:20

题目:

Given a binary tree, return the inorder traversal of its nodes' values.

For example:
Given binary tree {1,#,2,3},

   1
\
2
/
3

return [1,3,2].

Note: Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

说明:1)下面有两种实现:递归(Recursive )与非递归(迭代iteratively)

2)时间复杂度 :O(n),空间复杂度:O(n)

实现:

一、递归

 /**
* Definition for binary tree
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
/*recursive*/
class Solution {
public:
vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {
vector<int> root_vec;
vector<int> left_vec;
vector<int> right_vec;
if(root==nullptr) return root_vec;
if(root->left!=nullptr) left_vec=inorderTraversal(root->left);
root_vec.push_back(root->val);
if(root->right!=nullptr) right_vec=inorderTraversal(root->right);
left_vec.insert(left_vec.end(),root_vec.begin(),root_vec.end());
left_vec.insert(left_vec.end(),right_vec.begin(),right_vec.end());
return left_vec;
}
};

二、非递归

根据中序遍历的顺序,先访问左子树,再访问根节点,后访问右子树,而对于每个子树来说,又按照同样的访问顺序进行遍历,非递归的实现思路如下:

对于任一节点P,

1)若P的左孩子不为空,则将P入栈并将P的左孩子置为当前节点,然后再对当前节点进行相同的处理;

2)若P的左孩子为空,则输出P节点,而后将P的右孩子置为当前节点,看其是否为空;

3)若不为空,则重复1)和2)的操作;

4)若为空,则执行出栈操作,输出栈顶节点,并将出栈的节点的右孩子置为当前节点,看起是否为空,重复3)和4)的操作;

5)直到当前节点P为NULL并且栈为空,则遍历结束。

 /**
* Definition for binary tree
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
/*iteratively*/
class Solution {
public:
vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {
stack<TreeNode *> inorder_stack;
TreeNode * p=root;
vector<int> inorder_vec;
if(p==nullptr) return inorder_vec;//若为空树,则返回空vector
while(p||!inorder_stack.empty())
{
if(p->left!=nullptr)//若左节点不空,当前节点进栈,并使右孩子为当前节点,继续判断
{
inorder_stack.push(p);
p=p->left;
}
else //如果左孩子为空,则输出当前节点,并将其右孩子设为当前节点,看其是否为空
{
inorder_vec.push_back(p->val);
p=p->right;
//如果为空,且栈不空,则将栈顶节点出栈,并输出该节点,
//同时将它的右孩子设为当前节点,继续判断,直到当前节点不为空
while(!p&&!inorder_stack.empty())
{
p=inorder_stack.top();
inorder_vec.push_back(p->val);
inorder_stack.pop();
p=p->right;
}
}
}
return inorder_vec; }
};