cpp
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
vector<int>result;
stack<TreeNode*>st;//栈是用来存探子经过但是还没有中序遍历过的节点,用于回溯
TreeNode*cur=root;//整个探子
while(cur!=NULL||!st.empty()){
if(cur!=NULL){
st.push(cur);
cur=cur->left;
}else{//如果一直遍历左子树,发现左子树没有节点了,从栈上回溯,然后再将指针移到右子树,去遍历右子树。
cur=st.top();
st.pop();
result.push_back(cur->val);
cur=cur->right;//
}}
return result;
}
};
好的,让我们用费曼学习法来理解这段中序遍历二叉树的代码,简化成易于理解的语言。
中序遍历的顺序
首先,中序遍历的顺序是:左-中-右。意味着对于任何节点,先访问其左子树,然后访问该节点本身,最后访问其右子树。
思路概述
我们使用一个栈来帮助我们模拟这个过程,因为栈具有"后进先出"的特性,可以帮助我们保持访问顺序。同时,我们使用一个指针cur
来遍历树。
分步解析
-
初始化 :创建一个空栈
st
和一个指向根节点的指针cur
。 -
遍历条件 :当
cur
不是空的,或者栈不是空的时,我们继续遍历。这意味着只要我们有节点要处理,或者栈中还有待处理的节点,就继续。 -
向左深入 :如果
cur
不为空,我们将cur
推入栈中,并将cur
更新为其左子节点。这个过程会一直持续到没有左子节点为止,即我们到达了某个分支的最左边。 -
访问节点 :当我们无法再向左深入时(
cur
为空),我们从栈中取出一个节点(这实际上是我们最后访问的那个节点的父节点),并将该节点的值加入到结果列表中。这是"中"部分的操作,因为我们此时访问了这个节点。 -
向右转 :之后,我们将
cur
更新为刚才处理的节点的右子节点。如果有右子节点,下一个循环会继续深入到这个右子节点的最左边。如果没有右子节点,下一次循环会从栈中取出下一个节点来处理。
重点理解
-
栈的作用:栈帮助我们管理回溯。每当我们深入到一个分支的最左边,栈就保存了一条路径上的所有节点。这样,当我们需要回溯时,可以直接从栈中取出上一个节点。
-
左-中-右遍历:通过在遍历到最左边后处理节点(加入结果列表),然后转向右子节点,我们保证了遍历的顺序是左-中-右。
-
循环条件 :
while
循环的条件cur != NULL || !st.empty()
确保了只要我们还有节点要处理,就不会停止。这包括两种情况:一是当前节点非空,需要继续深入;二是当前节点为空,但栈中还有待处理的节点。
通过这样的方法,我们不需要递归,就能以迭代的方式实现中序遍历,这对于理解栈如何在算法中用于管理状态很有帮助。希望这样解释后,你能更好地理解和记住这段代码!