（二叉树）(栈应用)二叉树的中序遍历

题目描述

题目就不用多说了，即是对二叉树进行左-根-右的中序遍历。

题目分析

不管是对二叉树进行中序遍历，还是前序或者后序遍历，最简单的方法也是最容易想的方法就是递归，递归代码如下：

vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> result;
        run_LVR(root,result);
        return result;
        
    }
    void run_LVR(TreeNode* V,vector<int> & recorder){
        if(!V) return;
        run_LVR(V->left,recorder);
        recorder.push_back(V->val);
        run_LVR(V->right,recorder);
    }

递归算法是比较简单的，不过如果递归的深度太深，会造成堆栈溢出，因此可以考虑使用显式栈，虽然递归调用也是使用的栈，但是系统调用栈较小，容易造成堆栈溢出，使用显式栈可以很好的模拟系统调用栈但是空间更大。那么该如何实现呢？
使用显式栈进行二叉树遍历是很常见的DFS用例，按照DFS的一般做法即是先将根结点放入栈中，然后不断访问栈顶结点，先将栈顶结点保存后弹出，然后将保存后的栈顶结点进行左-栈顶结点-右遍历，然后放入栈中，需要注意的是，由于栈先进后出的特点，这里放置结点时应当从右结点开始放入栈中。由于是遍历，因此每个结点都会经历压入和弹出的过程，而对于每个被弹出过的“栈顶结点”来说，都总共会入栈两次，第一次是作为父母结点的子结点入栈，第二次是作为中序遍历时入栈，为了保存最终的遍历结果，那么就应当在第二次遍历到结点时将结点值保存到最终的遍历结果中，如果结点已经是根结点了，那么直接保存即可。程序如下：

vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
        if(!root)return {};
        vector<int>res;
        stack<TreeNode*>Nodes;
        unordered_set<TreeNode*>m;
        
        if(root->right)Nodes.push(root->right);
        Nodes.push(root);
        m.insert(root);
        if(root->left)Nodes.push(root->left);
        
        while(!Nodes.empty())
        {
            TreeNode* temp=Nodes.top();
            Nodes.pop(); 
            if((!temp->left&&!temp->right)||m.find(temp)!=m.end())res.push_back(temp->val);
            else if(m.find(temp)==m.end())
            {
                if(temp->right)Nodes.push(temp->right);
                Nodes.push(temp);
                if(temp->left)Nodes.push(temp->left);              
                m.insert(temp);
            }
        }
        return res;
    }

前序遍历与后续遍历与中序遍历相比只需交换结点入栈顺序即可，在此不作赘述。