Binary Tree Inorder Traversal -- leetcode

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?

实现中序遍历，且不能用递归。

算法一：使用栈

中序遍历为，先访问左子树，再访问根。

访问完左子树，需要要回到根。而树本身并没有存储到根的指针。

故需要栈的帮助，存储指向父结点的指针。即先把自己入栈，再进入左子树。

此代码在leetcode上，实际执行时间为5ms。

/** * Definition for binary tree * 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) {        vector<int> ans;        stack<TreeNode *> s;        while (!s.empty() || root) {            while (root) {                s.push(root);                root = root->left;            }                        root = s.top();            s.pop();            ans.push_back(root->val);            root = root->right;        }        return ans;    }};

以上代码，也可以写作：

    vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {        vector<int> ans;        stack<TreeNode *> s;        while (!s.empty() || root) {            if (root) {                s.push(root);                root = root->left;            }            else {                root = s.top();                s.pop();                ans.push_back(root->val);                root = root->right;            }        }        return ans;    }

算法二  Morris Traversal

利用空闲的right指针指向根结点。这样在访问完左子树时，根据右孩子，回到根结点。

中序遍历，要求，先访问左子树的所有结点，然后访问该结点。

那么根结点root的左子树中最右下的结点rightMost必为左子树最后一个被访问的结点。而此结点rightMost的右指针，必为空。  则可以复用此右指针，指向根结点root。 这样，在访问完rightMost后，就可以回到根结点root了。

故，在进入左子树之前，先找到左子树中最右下的结点，让其right指针，指向自己。未思进，先思退。留好退路。

这样，rigth指针就有二义性，即表示右子树，又表示祖先结点。如何避免二义性呢，同时也为了避免死循环。

那就是，在寻找其左子树的最右下结点时，如果又回到了自己。说明它左子树，已经全部访问完成。

即，寻找最右结点时，会出现两种情况，一种是碰到right为空；一种是回到了自己。

此代码在leetcode上实际执行时间为4ms。

    vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {        vector<int> ans;        while (root) {            if (!root->left) {                ans.push_back(root->val);                root = root->right;            }            else {                TreeNode *rightMost = root->left;                while (rightMost->right && rightMost->right != root)                     rightMost = rightMost->right;                                if (!rightMost->right) {                    rightMost->right = root;                    root = root->left;                }                else {                    ans.push_back(root->val);                    rightMost->right = 0;                    root = root->right;                }            }        }        return ans;    }