题目描述

给定一个二叉树，返回它的中序 遍历。
进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

样例

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

输出: [1,3,2]

方法一 递归

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(n)$

C++ 代码

class Solution {
private:
    vector<int> arr;
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        inorderTraversalDetail(root);
        return arr;
    }

    void inorderTraversalDetail(TreeNode* root) {
        if(root == NULL) return;
        inorderTraversalDetail(root->left);
        arr.push_back(root->val);
        inorderTraversalDetail(root->right);
    }
};

方法二 栈

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(n)$

C++ 代码

class Solution {
private:
    vector<int> arr;
    stack<TreeNode*> st;
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        while(root != NULL || !st.empty()) {
            while(root != NULL) {
                st.push(root);
                root = root->left;
            }
            root = st.top();
            st.pop();
            arr.push_back(root->val);
            root = root->right;
        }
        return arr;
    }
};

方法三 Morris算法

时间复杂度：$O(n)$
空间复杂度：$O(1)$

C++ 代码

class Solution {
private:
    vector<int> arr;
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        while(root != NULL) {
            if(root->left == NULL) {
                arr.push_back(root->val);
                root = root->right;
            } else {
                TreeNode* pre = root->left;
                while(pre->right != NULL && pre->right != root) pre = pre->right;
                if(pre->right == NULL) {
                    pre->right = root;
                    root = root->left;
                } else {
                    // pre->right == root
                    pre->right = NULL;
                    arr.push_back(root->val);
                    root = root->right;
                }
            }
        }
        return arr;
    }
};