2025/8/20 二叉树的统一迭代法

方法一：空指针标记法

1. 迭代法前序遍历

① 空指针标记法

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if not root:
            return []

        result = []
        st = [root]
        while st:
            node = st.pop()
            if node != None:
                if node.right:
                    st.append(node.right)
                if node.left:
                    st.append(node.left)
                st.append(node)
                st.append(None)
            else:
                node = st.pop()
                result.append(node.val)
        return result

② 前序遍历写法（推荐写法）
更简单清晰，非空指针标记法

class Solution:
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]:
        if not root:
            return []

        result = []
        st = [root]
        while st:
            node = st.pop()
            result.append(node.val)

            if node.right:
                st.append(node.right)

            if node.left:
                st.append(node.left)
        return st

2.迭代法中序遍历（空指针标记法）

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]:
        if not root:
            return []

        st = [root]
        result = []
        while st:
            node = st.pop()
            if node is not None:
                if node.right:
                    st.append(node.right)
                    
                st.append(node)
                st.append(None)
                
                if node.left:
                    st.append(node.left)
            else:
                node = st.pop()
                result.append(node.val)
        return result

3.迭代法后序遍历（空指针标记法）

# 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 postorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        if not root:
            return []
        
        result = []
        st = [root]
        while st:
            node = st.pop()
            if node is not None:
                st.append(node)
                st.append(None)
                if node.right:
                    st.append(node.right)
                if node.left:
                    st.append(node.left)
            else:
                node = st.pop()
                result.append(node.val)
        return result

方法二：boolean标记法

1. 中序遍历，统一迭代（boolean 标记法）：

# 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]:
        values = []
        st = [(root, False)] if root else []

        while st:
            node, visited = st.pop()

            if visited:
                values.append(node.val)
                continue
            
            if node.right:
                st.append((node.right, False))
            
            st.append((node, True))

            if node.left:
                st.append((node.left, False))
        return values

知识点：

① Python 中 (a, b) 是什么数据结构？

是 Python 中的 元组（tuple），它是一种 不可变的序列类型，类似于 C++ 里的 pair。

特点：

属性	说明
用圆括号 () 表示	(a, b, c) 是一个三元组
元素可以不同类型	(1, "hello", True)
不可变	创建后不能修改其中的值
可解包	a, b = (1, 2) 直接赋值
支持索引	(1, 2)[0] == 1

 

② continue 在这里的作用？

立即跳出本轮 while 循环，进入下一轮循环。

2. 后序遍历，统一迭代（boolean 标记法）：

# 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 postorderTraversal(self, root: Optional[TreeNode]) -> List[int]:
        values = []
        st = [(root, False)] if root else []

        while st:
            node, visited = st.pop()

            if visited:
                values.append(node.val)
                continue
            
            st.append((node, True))
            
            if node.right:
                st.append((node.right, False))
            
            if node.left:
                st.append((node.left, False))
        return values