【leetcode】【94】Binary Tree Inorder Traversal

本文介绍了如何使用递归和非递归方式实现二叉树的中序遍历,详细解释了中序遍历的概念,并通过实例展示了两种遍历方法的应用。

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一、问题描述

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?

confused what "{1,#,2,3}" means? > read more on how binary tree is serialized on OJ.

二、问题分析

①采用递归的方式②采用栈来辅助,实现非递归的方式。

三、Java AC代码

public ArrayList<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
    ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
    helper(root, res);
    return res;
}
private void helper(TreeNode root, ArrayList<Integer> res)
{
    if(root == null)
        return;
    helper(root.left,res);
    res.add(root.val);
    helper(root.right,res);
}


public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
       List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        LinkedList<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();
        TreeNode cur = root;
        while(cur!=null||!stack.isEmpty()){
        	while(cur!=null){
        		stack.push(cur);
        		cur = cur.left;
        	}
        	if (!stack.isEmpty()) {
				list.add(stack.peek().val);
				cur = stack.pop().right;
			}
        }
        return list;
    }



### 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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