LeetCode 94. Binary Tree Inorder Traversal解题报告(python)

本文详细介绍了如何实现二叉树的中序遍历,包括递归和迭代两种方法。递归方法简洁直观,而迭代方法使用栈来代替递归调用,更加节省资源。文章提供了Python代码实现,并附有LeetCode题目链接。

94. Binary Tree Inorder Traversal

  1. Binary Tree Inorder Traversal python solution

题目描述

Given a binary tree, return the inorder traversal of its nodes’ values.
在这里插入图片描述

解析

本题想要得到中序遍历的结果,即左根右的形式。分别提供递归方法和迭代方法进行求解。

递归方法
class Solution(object):
    def inorderTraversal(self, root):
        self.res = []
        self.dfs(root)
        return self.res
        
    def dfs(self, root):
        if not root:
            return
        self.dfs(root.left)
        self.res.append(root.val)
        self.dfs(root.right)
迭代方法
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        res,stack=[],[]
        while root or stack:
            if root:
                stack.append(root)
                root=root.left
            else:
                node=stack.pop()
                res.append(node.val)
                root=node.right
        return res

Reference

https://leetcode.com/problems/binary-tree-inorder-traversal/discuss/158278/Python-Stack-or-DFS-tm

### 关于LeetCode94题的信息 LeetCode94题名为 **Binary Tree Inorder Traversal**,其目标是对二叉树执行中序遍历并返回节点值的结果列表。此问题的核心在于理解二叉树的结构以及如何实现中序遍历算法。 #### 中序遍历定义 中序遍历是一种深度优先搜索(DFS)策略,在访问根节点之前先访问左子树,之后再访问右子树。具体顺序如下: 1. 遍历左子树; 2. 访问当前节点; 3. 遍历右子树; 对于一棵二叉树 `root` 的输入数据形式通常是一个数组表示法或者直接给出树形结构。以下是两种常见的解法:递归方法和迭代方法。 #### 方法一:递归实现 递归是最直观的方法来完成中序遍历。通过函数调用栈自然地实现了回溯过程。 ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def inorderTraversal(root: TreeNode): result = [] def dfs(node): if not node: return dfs(node.left) # 左子树 result.append(node.val) # 当前节点 dfs(node.right) # 右子树 dfs(root) return result ``` #### 方法二:迭代实现 为了减少递归带来的额外开销,可以采用显式的栈模拟递归的过程。这种方法更加高效且易于控制内存消耗。 ```python def inorderTraversal(root: TreeNode): stack, result = [], [] current = root while current or stack: while current: stack.append(current) # 将所有左子节点压入栈 current = current.left current = stack.pop() # 弹出最近的一个未处理节点 result.append(current.val) # 处理该节点 current = current.right # 转向右子树继续探索 return result ``` 以上两种方法均能有效解决LeetCode94题的要求,并满足时间复杂度 \(O(n)\),其中 \(n\) 是二叉树中的节点数量[^4]。 --- ### 解决方案总结 无论是使用递归还是迭代的方式,都可以成功获取到二叉树的中序遍历结果。需要注意的是边界条件的处理,比如当输入为空时应返回空列表[]。
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