Leetcode 94. 二叉树的中序遍历

题目

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]

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？

原题链接

• Leetcode 94. 二叉树的中序遍历

题解

解题思路

1. 中序遍历：按左→中→右的顺序访问结点。
2. 递归方式是系统自动维护函数栈。
3. 迭代方式需要自己声明栈来存储访问过的结点。

代码实现（C）

1. 递归方式：

void inorder(struct TreeNode *root, int *ans, int *index) {
    if (!root)                   		// 递归边界,结点为空时返回
        return;
    inorder(root->left, ans, index);    // 遍历结点左孩子
    // 执行到这表示当前结点的左孩子为空,递归函数返回
    ans[(*index)++] = root->val;        // 取当前结点的值
    inorder(root->right, ans, index);   // 遍历结点右孩子
}

int *inorderTraversal(struct TreeNode *root, int *returnSize) {
    *returnSize = 0;
    int *ans = (int *) malloc(sizeof(int) * 102);
    inorder(root, ans, returnSize);
    return ans;
}
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2. 迭代方式：

typedef struct TreeNode node;

int* inorderTraversal(node * root, int* returnSize) {
    *returnSize = 0;
    int* ans = malloc(sizeof(int) * 102);
    // 创建栈,栈内元素为node*,即结点的指针
    node ** stack = malloc(sizeof(node *) * 102);
    // 栈顶结点,指向栈顶元素的下一个位置,初值为0(栈为空)
    int top = 0;
    while (root != NULL || top > 0) {		// 结点非空或栈非空
        while (root != NULL) {              // 当前结点非空时
            stack[top++] = root;			// 进栈
            root = root->left;              // 遍历左孩子
        }
        // 执行到这,说明左孩子为空
        root = stack[--top];				// 取栈顶元素
        ans[(*returnSize)++] = root->val;   // 记录栈顶元素
        root = root->right;                 // 遍历右孩子
    }
    return ans;
}
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