94 二叉树的中序遍历

题目描述：
给定一个二叉树，返回它的中序 遍历。

示例:
输入: [1,null,2,3]

输出: [1,3,2]
进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

方法1：递归
主要思路：
（1）正常的使用中序遍历即可；

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
	//中序遍历
    void inorder(TreeNode* root,vector<int>& res){
        if(root==NULL)//正常的终止条件
            return ;
        inorder(root->left,res);
        res.push_back(root->val);
        inorder(root->right,res);
    }
	
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
    	//处理特殊的情形
        if(root==NULL)
            return vector<int>();
        vector<int> res;
        inorder(root,res);
        return res;
    }
};

方法2：使用栈实现迭代代码1
主要思路：
（1）使用栈实现，具体细节如代码所示；

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
    	//处理特殊的情形
        if(root==NULL)
            return vector<int>();
        stack<TreeNode*>st;
        st.push(root);//压入根节点
        TreeNode* tmp=NULL;
        vector<int> res;
        //栈非空，既未遍历完
        while(!st.empty()){
        	//将左结点压入到栈中
            while(st.top()->left)
                st.push(st.top()->left);
            //将结点弹出
            while(true){
                tmp=st.top();
                st.pop();
                res.push_back(tmp->val);
                if(tmp->right){//若右结点非空，则压入右结点，然后跳出弹出循环
                    st.push(tmp->right);
                    break;
                }
                if(st.empty())//若栈为空，则跳出弹出循环
                    break;
            }
        }
        return res;
    }
};

方法3：使用栈实现的迭代方法3
主要思路:
（1）使用栈实现的中序遍历，具体见代码细节；

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        if(root==NULL)
            return vector<int>();
        stack<TreeNode*>st;
        vector<int> res;
        TreeNode* cur_node=root;
        //注意这里的终止条件和方法2的变化
        while(cur_node!=NULL||!st.empty()){
        	//将左结点都压入到栈中
            while(cur_node!=NULL){
                st.push(cur_node);
                cur_node=cur_node->left;
            }
            //弹出栈顶的元素
            cur_node=st.top();
            st.pop();
            res.push_back(cur_node->val);
            //处理右结点
            cur_node=cur_node->right;
        }
        return res;
    }
};