攻克二叉树中的中序遍历（迭代算法）

2024-02-14 12:12:51

中序遍历是一种广泛应用于二叉树的遍历方式，它以“左-中-右”的顺序访问二叉树中的节点。在很多情况下，中序遍历可以为我们提供一个按升序或降序排列的节点值序列。

前言

昨日，我与二叉树的中序遍历题不期而遇，采用递归的方式成功解决了这一难题。今天，我们再次相逢，这一次，我将与大家分享使用迭代方法来征服二叉树的中序遍历。

二叉树复习

二叉树是一种数据结构，它由一系列相互连接的节点组成。每个节点最多拥有两个子节点，分别称为左子节点和右子节点。在二叉树中，节点之间的关系可以用一个称为“树的父节点”的属性来表示。每个节点都有一个父节点，除了根节点以外，其他节点的父节点都是其所在分支的上一级节点。

中序遍历

中序遍历是一种按照“左-中-右”顺序访问二叉树中节点的算法。它首先访问一个节点的左子节点，然后访问该节点本身，最后访问该节点的右子节点。这个过程对于该节点的所有子节点重复执行，直到访问完整个二叉树。

迭代方法

迭代方法是一种通过不断重复执行一个过程来解决问题的算法。在二叉树的中序遍历中，我们可以使用迭代方法来实现对节点的访问。具体步骤如下：

将当前节点压入栈中。
将当前节点的左子节点设为当前节点。
重复步骤1和步骤2，直到当前节点为空。
将栈顶节点弹出，并访问该节点。
将当前节点的右子节点设为当前节点。
重复步骤4和步骤5，直到栈为空。

代码实现

以下是用C++语言实现的二叉树中序遍历的迭代算法代码：

void inorderTraversal(TreeNode* root) {
  stack<TreeNode*> stack;
  while (!stack.empty() || root != nullptr) {
    if (root != nullptr) {
      stack.push(root);
      root = root->left;
    } else {
      root = stack.top();
      stack.pop();
      cout << root->val << " ";
      root = root->right;
    }
  }
}