递归完成二叉树的中序遍历

二叉树的中序遍历是先遍历左子树，再遍历根节点，最后遍历右子树。递归实现如下：

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

def inorderTraversal(root: TreeNode) -> List[int]:
    res = []
    inorder(root, res)
    return res

def inorder(root, res):
    if root:
        inorder(root.left, res)
        res.append(root.val)
        inorder(root.right, res)

首先，定义一个辅助函数 inorder，该函数用于实现中序遍历。如果当前节点存在，则先遍历左子树，再将当前节点的值加入结果列表中，最后遍历右子树。

主函数 inorderTraversal 调用辅助函数 inorder，并将结果列表返回。

相关问题

二叉树中序遍历非递归

### 回答1：
二叉树的中序遍历非递归实现需要借助栈来实现。具体步骤如下：

1. 首先将根节点入栈；

2. 当栈不为空时，取出栈顶节点，如果该节点有左子树，则将其左子树入栈；

3. 如果该节点没有左子树，则访问该节点，并将其右子树入栈；

4. 重复步骤2和步骤3，直到栈为空。

下面是Java代码实现：

public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
    TreeNode cur = root;
    while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
        if (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.left;
        } else {
            cur = stack.pop();
            res.add(cur.val);
            cur = cur.right;
        }
    }
    return res;
}

其中，TreeNode是二叉树的节点类，val表示节点值，left和right表示左右子节点。

### 回答2：
二叉树的中序遍历是指按照左子树、根节点、右子树的顺序遍历二叉树。通常，我们使用递归算法来实现二叉树的遍历操作。然而，递归算法利用了系统的函数调用栈，当二叉树的高度非常大时，递归可能会导致栈溢出的问题。因此，我们需要考虑使用非递归的方式来实现二叉树的中序遍历。

以下是一种基于栈的非递归中序遍历的思路：

1. 首先，创建一个栈和一个指针指向二叉树的根节点。
2. 如果指针不为空或者栈不为空，则继续遍历二叉树。
3. 当指针不为空时，将指针指向的节点压入栈中，并将指针指向其左子节点。
4. 当指针为空时，说明左子树已经遍历完毕，此时从栈中弹出一个节点并访问它，并将指针指向其右子节点。
5. 重复步骤3和4，直到指针为空且栈为空。

通过以上步骤，我们可以按照中序遍历的顺序遍历整个二叉树，且不使用递归算法。在每次遍历时，会将当前节点的左子节点全部入栈，然后再访问栈顶节点、访问右子节点。通过栈的结构，能够保持遍历顺序并避免出现栈溢出的问题。

这种非递归的中序遍历实现方式具有较好的效率和空间利用率，适用于各种规模的二叉树的遍历。

二叉树中序遍历非递归

二叉树中序遍历非递归算法可以使用栈来实现。具体实现方法如下：
1. 定义一个栈和一个指向根节点的指针。
2. 将根节点和它的所有左子树全部入栈。
3. 当栈不为空时，取出栈顶元素，将其值存入结果数组中。
4. 如果该节点有右子树，则将右子树及其所有左子树全部入栈。
5. 重复步骤3和4，直到栈为空。

代码实现如下（C++）：

vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
    vector<int> res;
    stack<TreeNode*> st;
    TreeNode* p = root;
    while (p != NULL || !st.empty()) {
        while (p != NULL) {
            st.push(p);
            p = p->left;
        }
        p = st.top();
        st.pop();
        res.push_back(p->val);
        p = p->right;    }
    return res;
}