深度优先搜索——二叉树的中序遍历

最新推荐文章于 2024-03-27 15:57:24 发布

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分类专栏： leetcode——深度优先搜索

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本文介绍了如何使用深度优先搜索策略，特别是递归和栈的方法，来实现二叉树的中序遍历。此外，还提及了Morris遍历算法，通过预处理右子树来保留回溯节点。在没有左孩子时，向右行走；有左孩子时，找到中序遍历前一个节点，根据其右孩子情况决定走向。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

递归（略）

栈：

Java:

/**
 * 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) {
        Deque<TreeNode> stack=new LinkedList<TreeNode>();
        List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
        while(root!=null||(!stack.isEmpty())){
           if(root!=null){
               stack.push(root);
               root=root.left;
           }
           else{
               root=stack.pop();
               list.add(root.val);
               root=root.right;
           }
        }
        return list;
    }
}

C++

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack<TreeNode*> s;
        vector<int> list;
        while(root!=nullptr||!s.empty()){
            while(root!=nullptr){
                s.push(root);
                root=root->left;
            }
            if(root==nullptr){
                root=s.top();
                s.pop();
                list.push_back(root->val);
                root=root->right;
            }
        }
        return list;

    }
};

三、Morris：通过pre的右子树来保留回溯的结点

没有左孩子：加入，向右走

有左孩子：找pre（左子树中最右边的一个，即中序遍历前边的一个）

pre没有右孩子，将右孩子指向root，向左走

pre有右孩子，加入，向右走

/**
 * 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> list=new ArrayList<Integer>();
        TreeNode predecessor=new TreeNode();
        while(root!=null){
            if(root.left==null){
                list.add(root.val);
                root=root.right;
            }
            else{
                predecessor=root.left;
                while(predecessor.right!=null&&predecessor.right!=root){
                    predecessor=predecessor.right;
                }
                if(predecessor.right!=null){
                    //predecessor.right=null;
                    list.add(root.val);
                    root=root.right;
                }
                else{
                    predecessor.right=root;
                    root=root.left;
                }
            }
        }
        return list;
    }
}

C++ 略