LeetCode 热题 HOT 100 - 94. 二叉树的中序遍历

本文介绍二叉树中序遍历的三种方法:递归、迭代及Morris遍历,详细解释每种方法的实现步骤、时间复杂度与空间复杂度。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

思路1:递归

定义 inorder(root) 表示当前遍历到 root 节点的答案,那么按照定义,我们只要递归调用 inorder(root.left) 来遍历 root 节点的左子树,然后将 root 节点的值加入答案,再递归调用inorder(root.right) 来遍历 root 节点的右子树即可,递归终止的条件为碰到空节点。

——时间复杂度:O(N)

——空间复杂度:O(N)

/**
 * 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> res = new ArrayList<Integer>();
        inorder(root, res);
        return res;
    }

    public void inorder(TreeNode root, List<Integer> res) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        inorder(root.left, res);
        res.add(root.val);
        inorder(root.right, res);
    }
}

思路2:迭代

思路1的递归函数我们也可以用迭代的方式实现,两种方式是等价的,区别在于递归的时候隐式地维护了一个栈,而我们在迭代的时候需要显式地将这个栈模拟出来,其他都相同

——时间复杂度:O(N)

——空间复杂度:O(N)

/**
 * 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> res = new ArrayList<Integer>();
        //Deque是一个双端队列接口,继承自Queue接口
        Deque<TreeNode> stk = new LinkedList<TreeNode>();
        while (root != null || !stk.isEmpty()) {
            while (root != null) {
                stk.push(root);
                root = root.left;
            }
            root = stk.pop();
            res.add(root.val);
            root = root.right;
        }
        return res;
    }
}

思路3:Morris中序遍历

Morris 遍历算法是另一种遍历二叉树的方法,它能将非递归的中序遍历空间复杂度降为 O(1)

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