Binary Tree Inorder Traversal

題目
思路

  1. Inorder Traversal: 對任意節點來說,順序為 左子樹 -> 自己 -> 右子樹
  2. 可拆解為最小單位動作,即第一點,故使用遞迴
Python 3 Recursive Solution
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# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
class Solution:
def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
"""@return node values with inorder-traversal order"""
# Base case
if not root:
return []

# Recursive case
values = self.inorderTraversal(root.left) # 先取得左子節點所有的 inorder-traversal values
values.append(root.val)
values.extend(self.inorderTraversal(root.right)) # 最後加上右子節點的所有 inorder-traversal values

return values

這個題目使用遞迴是相對直觀的,以下改用 iterative 的方式來解:

思路:使用一個 list 當 stack 來放 nodes,只要按照順序放入,再從裡面依序把 node pop() 出來取 value,stack 為空的時候代表已處理完所有的 nodes => 回傳答案。以下列出主要分解動作:

  1. 把 root 和 root 所有的左節點由上到下依序放入 stack,放完後 stack 裡自然會包含左節點跟中間的節點

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    while root:
    stack.append(root)
    root = root.left
  2. 把 node pop() 出來取 value,此時最先被 pop 出來的會是最下面的左節點。可以先參照後面的完整程式碼,當 node 為葉子節點時,不會有 node.right,所以下一個迴圈會繼續 pop 出中間的節點

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    node = stack.pop()
    values.append(node.val)
    • node = stack.pop() 之前先判斷 stack 是否還有,如為空代表所有的節點已被遍歷完,故回傳答案 values
  3. 左、中節點處理完後,處理右節點:把右節點當成新的 root,重複前兩步驟

    1. root = node.right
    2. 上面一行連同前兩步驟的程式碼,用 while True: 包起來
Python 3 Iterative Solution
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# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
class Solution:
def inorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
"""@return node values with inorder-traversal order"""
if not root:
return []
stack, values = [], []
while True:
while root:
stack.append(root)
root = root.left
if not stack:
return values
node = stack.pop()
values.append(node.val)
root = node.right

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