94. Binary Tree Inorder Traversal

来源：互联网发布：贵州毕节网络诈骗犯编辑：程序博客网时间：2024/06/08 14:08

Given a binary tree, return the inorder traversal of its nodes' values.

For example:
Given binary tree [1,null,2,3],

   1    \     2    /   3

return [1,3,2].

Note: Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

題意:

對一個二叉樹做一個中序歷遍(請用迭代的方式)

題解(遞歸):

雖然題目要求使用迭代的方式，但我們還是先以遞歸的方式歷遍，以便於理解。遞歸的方式非常直觀，是以左(root.left)->中(root)->右(root.right)的方式來依序拜訪每個樹的節點，可以很容易地寫出下面的代碼：

package LeetCode.Medium;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import LeetCode.Dependencies.TreeNode;/** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { *     int val; *     TreeNode left; *     TreeNode right; *     TreeNode(int x) { val = x; } * } * 左中右(遞歸版) */public class BinaryTreeInorderTraversal_Recursive  {    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {        List<Integer> result = new ArrayList<>();        if(root == null)            return result;                helper(root, result);                return result;    }        void helper(TreeNode root, List<Integer> result) {    //若此節點沒有值則返回        if(root == null)            return;                //進行左子樹的歷遍        helper(root.left, result);                //將此節點放入結果當中        result.add(root.val);                //進行右子樹的歷遍        helper(root.right, result);    }}

題解(迭代):

但依據題目要求，我們仍需要使用迭代來解這一道題，故我們利用Stack(棧)的思想來解這道題，棧的思想是先進後出，我們可以寫出下面的迭代步驟:

1.將首節點加入stack中
=====(直到stack為空)========
2.if 當前節點不為空(還沒拜訪到當前子樹的最左節點)
2.1將root.left放入stack
2.2將root指定為root.left
else(繼續拜訪右子樹)
2.1將root指定為stack排出的節點
2.2將root的值加入結果
2.3將root的值指定為root.right
=====(stack為空後)==========
3.將結果的最後一個值(多出的)刪除
4.輸出結果

ex:

4 stack result
/ \ =============================
2 5 step0 4 null
/ \ step1 4,4 null
1 3 step2 4,4,2 null
step3 4,4,2,1 null
step4 4,4,2 1
step5 4,4,3 1,2
step6 4,5 1,2,3
step7 4 1,2,3,4
step8 null 1,2,3,4,5,4
step9 null 1,2,3,4,5

package LeetCode.Medium;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.Stack;import LeetCode.Dependencies.TreeNode;/** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { *     int val; *     TreeNode left; *     TreeNode right; *     TreeNode(int x) { val = x; } * } * 左中右(迭代版) */public class BinaryTreeInorderTraversal {/* * 1.將首節點加入stack中 * =====(直到stack為空)======== * 2.if 當前節點不為空(還沒拜訪到當前子樹的最左節點) *      2.1將root.left放入stack *      2.2將root指定為root.left *   else(繼續拜訪右子樹) *   2.1將root指定為stack排出的節點 *      2.2將root的值加入結果 *      2.3將root的值指定為root.right * =====(stack為空後)========== * 3.將結果的最後一個值(多出的)刪除 * 4.輸出結果ex:   4          stack     result  / \   ============================= 2   5  step0  4        null/ \     step1  4,4      null   1   3    step2  4,4,2    null            step3  4,4,2,1  null            step4  4,4,2    1            step5  4,4,3    1,2            step6  4,5      1,2,3            step7  4        1,2,3,4            step8  null     1,2,3,4,5,4            step9  null     1,2,3,4,5 */      public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {    //用來存儲結果        List<Integer> result = new ArrayList<>();                //對於root == null的情況        if(root == null)            return result;                //利用stack來進行樹的歷遍        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();                //一定要將第一個節點放入stack中        stack.push(root);                while(stack.isEmpty() == false) {        //若root不為空的情況(還沒拜訪到當前子樹的最左節點)            if(root != null) {                stack.push(root);                root = root.left;                      //若root為空的情況(繼續拜訪右子樹)            } else if(root == null){                root = stack.pop();                result.add(root.val);                root = root.right;            }        }                //將結果的最後一個值(多出的)刪除        result.remove(result.size() - 1);        return result;    }}

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