二叉树的中序遍历(lintcode)（递归和非递归）

题目来源：lintcode

原题链接：二叉树的中序遍历

题目：

给出一棵二叉树，返回其节点值的中序遍历。

您在真实的面试中是否遇到过这个题？

Yes

样例

给出一棵二叉树 {1,#,2,3},

返回 [1,3,2]

挑战

你能使用非递归实现么？

难度级别

容易

思路分析：

此题就是数据结构-树-的常用遍历方式的实现。

一般普通教材上都会提供中序遍历的常规方法，即采用递归方式求解。

本题的挑战就是采用非递归的方式进行求解，那么我就对此进行了尝试。

我们可以想到，递归的方式，是一种栈的数据结构，也就是说传统采用递归的方式，是借助函数栈的方式进行处理的，是一种比较隐蔽的先入先出模式。

那么我们可以采用数据结构-栈-来模拟函数栈的方式进行求解。

将未数据域未遍历到的节点存入到stack中，用cur来指向当前节点；那么就有cur为空或者非空两种情况，我们分开讨论。

1）当cur为空的时候，也就是说我们需要从stack中取出下一个节点记为temp，那么此时的节点中数据域就需要存入到我们的结果数组中，并且如果该节点的右子节点也为空的话，我们此时就将cur指向右子节点（temp->right）（虽然不变也可以，但是本人觉得还是形式上保持一致比较好），如果该子节点的右子节点不为空的话，那么我们将temp指向右子节点（即temp = temp->right），将temp放入stack中，并将cur指向此时的temp节点的左节点；

2）当cur不为空的时候，此种情况较为简单，只要将cur放入stack中，并将cur指向当前节点的左节点，即 cur = cur->left；

实现代码：

<span style="font-size:14px;">#include <iostream>
#include <stack>
#include <vector>

using namespace std;

// Definition of TreeNode:
 class TreeNode {
 public:
     int val;
     TreeNode *left, *right;
     TreeNode(int val) {
         this->val = val;
         this->left = this->right = NULL;
     }
 };

class Solution {
    /**
     * @param root: The root of binary tree.
     * @return: Inorder in vector which contains node values.
     */
public:
    //非递归版
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {
        vector<int> result;
        if (root == NULL)
        {
            return result;
        }
        stack<TreeNode *> intStack;
        //queue<TreeNode *> intQueue;
        intStack.push(root);
        TreeNode *cur = root->left;
        while (!intStack.empty())
        {
            if (cur == NULL)
            {
                TreeNode *temp = intStack.top();
                intStack.pop();
                result.push_back(temp->val);
                if (temp->right != NULL)
                {
                    temp = temp->right;
                    intStack.push(temp);
                    cur = temp->left;
                }else
                {
                    cur = temp->right;
                }
            }else
            {
                intStack.push(cur);
                cur = cur->left;
            }
        }
        return result;
    }
    /*
    // 递归版本
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode *root) {
        // write your code here
        vector<int> result;
        if (root == NULL)
        {
            return result;
        }else
        {
            inorderCore(root, result);
        }
        return result;
    }
    void inorderCore(TreeNode *root, vector<int> &result)
    {
        if (root->left != NULL)
        {
            inorderCore(root->left, result);
        }
        result.push_back(root->val);
        if (root->right != NULL)
        {
            inorderCore(root->right, result);
        }
        return;
    }
    */
};</span>

代码说明：

需要说明的是，本题我采用STL模板中的stack模板类进行求解的。