题目描述
二叉树的中序遍历
给定一个二叉树的根节点 root
,返回 它的 中序 遍历 。
示例 1:
输入:root = [1,null,2,3]
输出:[1,3,2]
示例 2:
输入:root = []
输出:[]
示例 3:
输入:root = [1]
输出:[1]
提示:
- 树中节点数目在范围
[0, 100]
内 -100 <= Node.val <= 100
进阶: 递归算法很简单,你可以通过迭代算法完成吗?
解法
解法1:递归
按照访问左子树——根节点——右子树的方式遍历这棵树,而在访问左子树或者右子树的时候我们按照同样的方式遍历,直到遍历完整棵树。因此整个遍历过程天然具有递归的性质,我们可以直接用递归函数来模拟这一过程。
java代码:
/**
* 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;
}
private void inorder (TreeNode root, List<Integer> res) {
if (root == null) {
return;
}
// 先左遍历
inorder(root.left, res);
res.add(root.val);
inorder(root.right, res);
}
}
复杂度
- 时间复杂度:
O(n)
,其中 n 为二叉树节点的个数。二叉树的遍历中每个节点会被访问一次且只会被访问一次。 - 空间复杂度:
O(n)
,空间复杂度取决于递归的栈深度,而栈深度在二叉树为一条链的情况下会达到 O(n) 的级别。
解法2:迭代
方法一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,具体实现可以看下面的代码。
java代码:
/**
* 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<TreeNode> stk = new LinkedList<TreeNode>();
while (root != null || !stk.isEmpty()) {
// 一直遍历左节点到叶子节点
while (root != null) {
stk.push(root);
root = root.left;
}
// 然后依次弹栈,为左树节点
root = stk.pop();
res.add(root.val);
// 再遍历右树节点
root = root.right;
}
return res;
}
}
复杂度
- 时间复杂度:
O(n)
- 空间复杂度:
O(n)