94. 二叉树的中序遍历

94. 二叉树的中序遍历

94. 二叉树的中序遍历

给定一个二叉树,返回它的中序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]
   1
    \
     2
    /
   3

输出: [1,3,2]

1. 递归实现

时空复杂度 O(n), n为节点总数

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
	var res []int
	var inorder func(node *TreeNode)
	inorder = func(node *TreeNode) {
		if node == nil {
			return
		}
		// left -> root -> right
		inorder(node.Left)
		res = append(res, node.Val)
		inorder(node.Right)
	}
	inorder(root)
	return res
}

2. 迭代实现

时空复杂度O(n)

func inorderTraversal1(root *TreeNode) []int {
	var res []int
	stack := list.New()

	node := root
	for node != nil || stack.Len() > 0 {
		for node != nil {
			stack.PushBack(node)
			node = node.Left
		}
		node = stack.Remove(stack.Back()).(*TreeNode)
		res = append(res, node.Val)
		node = node.Right
	}
	return res
}

3. 迭代,节点标记法

在出入栈的时候,标记节点,具体为: 标记节点的状态,新节点为false,已使用(在这道题里是指将节点值追加到结果数组)的节点true。 如果遇到未标记的节点,则将其标记为true,然后将其右节点、自身、左节点依次入栈;注意到顺序与遍历次序正好相反。 如果遇到的节点标记为true,则使用该节点。 这个方法在前序、中序、后续遍历里的实现代码总体逻辑一致,只是入栈的顺序稍微调整即可

func inorderTraversal2(root *TreeNode) []int {
	var res []int
	stack := []*TreeNode{root}
	marked := make(map[*TreeNode]bool, 0)
	for len(stack) > 0 {
		node := stack[len(stack)-1]
		stack = stack[:len(stack)-1]
		if node == nil {
			continue
		}
		if marked[node] {
			res = append(res, node.Val)
			continue
		}
		marked[node] = true
		stack = append(stack, node.Right)
		stack = append(stack, node)
		stack = append(stack, node.Left)
	}
	return res
}

4. morris 遍历法

详见 Morris 迭代实现解法说明 时间复杂度和上边的方法一样,O(n);空间复杂度很优秀,除去结果数组,是 O(1)

var res []int

func inorderTraversalMorris(root *TreeNode) []int {
	res = nil
	cur := root
	var node *TreeNode
	for cur != nil {
		if cur.Left == nil {
			res = append(res, cur.Val)
			cur = cur.Right
			continue
		}
		// 找 cur 的前驱
		node = cur.Left
		for node.Right != nil && node.Right != cur {
			node = node.Right
		}
		if node.Right == nil { // 还没线索化,建立线索
			node.Right = cur
			cur = cur.Left
		} else { // 已经线索化,访问节点并删除线索以恢复树的结构
			node.Right = nil
			res = append(res, cur.Val)
			cur = cur.Right
		}
	}
	return res
}