LeetCode(Python)—— 二叉树的中序遍历(简单)

时间:2025-04-19 07:17:35

二叉树的中序遍历

概述:给定一个二叉树的根节点 root ,返回它的中序遍历 。

输入:root = [1,null,2,3]
输出:[1,3,2]

输入:root = []
输出:[]

输入:root = [1]
输出:[1]

方法一:递归

思路: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。

# 递归
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        if not root:
            return []
        left = ()
        right = ()
        return left + [] + right
# 递归另外一种写法
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        def inorder(root:TreeNode):
            if not root: # 空树
                return []
            inorder()
            ()
            inorder()
        res = []
        inorder(root)
        return res

方法二:迭代

思路: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。

# 迭代
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        res = []
        if not root: # 空树
            return []
        stack = [] # 隐形栈
        while stack or root:
            while root:
                (root)  # 节点入栈
                root = 
            root = ()   # 节点弹栈
            ()
            root = 
        return res
# 迭代另外一种写法
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        stack = []
        def add_all_left(node):
            while node:
                (node)
                node = 
        res = []
        add_all_left(root)
        while stack:
            node = ()
            ()
            add_all_left()
        return res

方法三:Morris 中序遍历

思路:Morris 遍历算法是另一种遍历二叉树的方法。如果 x 无左孩子,先将 x 的值加入答案数组,再访问 x 的右孩子,即 x = 。如果 x 有左孩子,则找到 x 左子树上最右的节点(即左子树中序遍历的最后一个节点,x 在中序遍历中的前驱节点),我们记为 predecessor。根据 predecessor 的右孩子是否为空,进行如下操作。如果 predecessor 的右孩子为空,则将其右孩子指向 x,然后访问 x 的左孩子,即 x = 。如果 predecessor 的右孩子不为空,则此时其右孩子指向 x,说明我们已经遍历完 x 的左子树,我们将 predecessor 的右孩子置空,将 x 的值加入答案数组,然后访问 x 的右孩子,即 x = 。

# Morris 中序遍历
class Solution:
    def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        res = []
        while root:
            if :
                predecessor = 
                while :
                    predecessor = 
                 = root
                temp = root
                root = 
                 = None
            else:
                ()
                root = 
        return res

总结

递归真香!