Leetcode 94:二叉树的中序遍历（最优雅的解法！！！）

给定一个二叉树，返回它的中序 遍历。

示例:

输入: [1,null,2,3]
   1
    \
     2
    /
   3

输出: [1,3,2]

进阶: 递归算法很简单，你可以通过迭代算法完成吗？

解题思路

这是一个基础问题，和这个问题类似Leetcode 144:二叉树的前序遍历（最详细解决方案！！！）

class Solution:
    def __init__(self):
        self.ret = []
        
    def inorderTraversal(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: List[int]
        """
        if root != None:
            self.inorderTraversal(root.left)
            self.ret.append(root.val)
            self.inorderTraversal(root.right)
            
        return self.ret

如果我们使用给递归的方法要怎么做呢？我们实际上可以模拟栈的操作。对于这个问题，实际上在计算机中是这样处理的。我们首先将访问node1的right、打印node1.val和访问node1的left压入栈中。

stack : go-1-R   cout   go-1-L

然后弹出访问node1的left，我们发现它是空，所以什么都不操作。接着打印node1.val。接着访问node1.right，我们这个时候要推入新的指令go-2-R、cout和go-2-L。

stack : go-2-R   cout   go-2-L

然后弹出go-2-L，接着我们要推入新的指令go-3-R、cout和go-3-L。

stack : go-2-R   go-3-R   cout   go-3-L

接着就是弹出这些指令就可以了。假如我们通过对之前Leetcode 144:二叉树的前序遍历（最详细解决方案！！！） 做一些修改，得到如下操作：

class Solution:  
    def preorderTraversal(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: List[int]
        """
        result = list()
        if root == None:
            return result
        
        stack = list()
        stack.append(root)
        while len(stack) != 0:
            top = stack.pop()
            if top.right != None:
                stack.append(top.right)
            result.append(top.val)
            if top.left != None:
                stack.append(top.left)
                       
        return result

实际上这个代码是不行的，这里的result.append(top.val)不能理解为放在了中间就可以了。以下伪代码写法才是符合栈的本意：

while len(stack) != 0:
    top = stack.pop()
    if top == cout操作:
        result.append(top.val)
        continue
    if top.right != None:
        stack.append(top.right)
    stack.append(cout操作)
    if top.left != None:
        stack.append(top.left)

但是我们想要表述这种cout操作，我们就不得不使用一些较复杂的数据结构，这是我们不希望看到的。我们有没有更好的做法呢？

其实我们再回想一下上面的栈操作，其实不难发现是这样的：

• 如果root不为空，我们一直压入root，并且更新root=root.left，这样left会一直压栈操作。
• 当我们发现left为空的时候，我们就要将结果压入result，接着访问right，然后回到第一步
• 直到len(stack)==0，我们就结束了。

我们根据上述思路，可以很容易地写出下面的代码：

class Solution:  
    def inorderTraversal(self, root):
        """
        :type root: TreeNode
        :rtype: List[int]
        """
        result = list()
        if root == None:
            return result
        
        stack = list()
        while stack or root:
            if root != None:
                stack.append(root)
                root = root.left
            else:
                root = stack.pop()
                result.append(root.val)
                root = root.right

        return result

我将该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Leetcode

如有问题，希望大家指出！！！