leetcode94. 二叉树的中序遍历

给定一个二叉树的根节点 root ，返回 它的 中序 遍历 。
示例 1：

输入：root = [1,null,2,3]
输出：[1,3,2]

示例 2：
输入：root = []
输出：[]

示例 3：
输入：root = [1]
输出：[1]

一般思路：我们当初在学数据结构时的方法就是递归解决。先递归遍历左子树，然后递归访问根节点，最后递归遍历右子树。所谓中序、先序、后序的递归遍历只需要更改
res.push_back(node->val);
的位置即可。
完整代码如下：

class Solution {
public:
    void inorder(TreeNode* node,vector<int> &res)
    {
        if(!node) return ;
        inorder(node->left,res);
        res.push_back(node->val);
        inorder(node->right,res);
        return ;
    }
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
    vector<int> res;
    if(root==NULL) return res;
    inorder(root,res);
    return res;
    }
};

我们可以将递归改写成迭代。
所谓迭代法，我们要使用到栈数据结构。具体来说，中序遍历就是把左子树的所有节点存入栈中，到底后再一个个弹出来，弹出来的过程中每弹出来一个，把根遍历后，把根的右子树也都存入栈中

class Solution {
public:
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
    stack<TreeNode*> stk;
    vector<int> res;
    while(root!=nullptr || !stk.empty())
    {
        while(root!=nullptr)
        {
            stk.push(root);
            root=root->left;
        }
        root=stk.top();
        stk.pop();
        res.push_back(root->val);
        root=root->right;
    }
    return res;
    }
};

迭代法里比较难理解的是对右子树的处理，当左子树节点都被存入栈中之后，我们弹出一个节点，将其放入结果数组后，再处理当前节点的右节点（如果有的话），因为当前节点的右节点也可能存在左节点，如果有的话这些节点应该是在栈中其他节点之前被遍历的。

二叉树的前序遍历迭代法的逻辑也是这样,唯一区别每次节点入栈之前先遍历到结果数组里。

代码如下：

class Solution {
public:
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
        vector<int> res;
        if (root == nullptr) {
            return res;
        }

        stack<TreeNode*> stk;
        TreeNode* node = root;
        while (!stk.empty() || node != nullptr) {
            while (node != nullptr) {
                res.push_back(node->val);
                stk.push(node);
                node = node->left;
            }
            node = stk.top();
            stk.pop();
            node = node->right;
        }
        return res;
    }
};

后序遍历迭代法相对将要难一些，我们之后再说。