【二叉树】二叉树的非递归前序、中序、后序遍历

前序遍历是中左右，每次先处理的是中间节点，那么先将根节点放入栈中，然后将右孩子加入栈，再加入左孩子。

为什么要先加入 右孩子，再加入左孩子呢？ 因为这样出栈的时候才是中左右的顺序。

144. 二叉树的前序遍历

class Solution {
public:
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack st;    // 用来存储节点
        vector res;        // 返回值
        if (root == nullptr) {
            return res;
        }
        // 把根加入到栈中
        st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            st.pop();
            res.push_back(node->val);        // 处理根节点
            if (node->right != nullptr) {    // 右子树
                st.push(node->right);
            }
            if (node->left != nullptr) {     // 左子树
                st.push(node->left);
            }
        }
        return res;
    }
};

分析一下为什么刚刚写的前序遍历的代码，不能和中序遍历通用呢，因为前序遍历的顺序是中左右，先访问的元素是中间节点，要处理的元素也是中间节点，所以刚刚才能写出相对简洁的代码，因为要访问的元素和要处理的元素顺序是一致的，都是中间节点。

那么再看看中序遍历，中序遍历是左中右，先访问的是二叉树顶部的节点，然后一层一层向下访问，直到到达树左面的最底部，再开始处理节点（也就是在把节点的数值放进result数组中），这就造成了处理顺序和访问顺序是不一致的。

那么在使用迭代法写中序遍历，就需要借用指针的遍历来帮助访问节点，栈则用来处理节点上的元素。

94. 二叉树的中序遍历

class Solution {
public:
    vector inorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack st;
        vector res;
        TreeNode* cur = root;
        while (cur != nullptr || !st.empty()) {
            if (cur != nullptr) {          // 指针来访问节点，访问到最底层  
                st.push(cur);              // 将访问的节点放进栈
                cur = cur->left;           // 左
            } else {
                cur = st.top();            // 从栈里弹出的数据，就是要处理的数据
                st.pop();
                res.push_back(cur->val);   // 中
                cur = cur->right;          // 右
            }
        }
        return res;
    }
};

再来看后序遍历，先序遍历是中左右，后续遍历是左右中，那么我们只需要调整一下先序遍历的代码顺序，就变成中右左的遍历顺序，然后在反转result数组，输出的结果顺序就是左右中了。

145. 二叉树的后序遍历

class Solution {
public:
    vector postorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack st;
        vector res;
        if (root == nullptr) {
            return res;
        }
        st.push(root);
        while (!st.empty()) {
            TreeNode* node = st.top();
            st.pop();
            res.push_back(node->val);       // 根
            if (node->left != nullptr) {    // 左
                st.push(node->left);
            }
            if (node->right != nullptr) {   // 右
                st.push(node->right);
            }
        }
        reverse(res.begin(), res.end());    // 反转
        return res;
    }
};