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# 二叉树的统一迭代法
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> 统一写法是一种什么感觉
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此时我们在[二叉树：一入递归深似海，从此offer是路人](https://mp.weixin.qq.com/s/PwVIfxDlT3kRgMASWAMGhA)中用递归的方式，实现了二叉树前中后序的遍历。
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在[二叉树：听说递归能做的，栈也能做！](https://mp.weixin.qq.com/s/c_zCrGHIVlBjUH_hJtghCg)中用栈实现了二叉树前后中序的迭代遍历（非递归）。
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之后我们发现**迭代法实现的先中后序，其实风格也不是那么统一，除了先序和后序，有关联，中序完全就是另一个风格了，一会用栈遍历，一会又用指针来遍历。**
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实践过的同学，也会发现使用迭代法实现先中后序遍历，很难写出统一的代码，不像是递归法，实现了其中的一种遍历方式，其他两种只要稍稍改一下节点顺序就可以了。
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其实**针对三种遍历方式，使用迭代法是可以写出统一风格的代码！**
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**重头戏来了，接下来介绍一下统一写法。**
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我们以中序遍历为例，在[二叉树：听说递归能做的，栈也能做！](https://mp.weixin.qq.com/s/c_zCrGHIVlBjUH_hJtghCg)中提到说使用栈的话，**无法同时解决访问节点（遍历节点）和处理节点（将元素放进结果集）不一致的情况**。
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**那我们就将访问的节点放入栈中，把要处理的节点也放入栈中但是要做标记。**
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如何标记呢，**就是要处理的节点放入栈之后，紧接着放入一个空指针作为标记。** 这种方法也可以叫做标记法。
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## 迭代法中序遍历
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中序遍历代码如下：（详细注释）
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```C++
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class Solution {
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public:
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vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) {
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vector<int> result;
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stack<TreeNode*> st;
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if (root != NULL) st.push(root);
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while (!st.empty()) {
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TreeNode* node = st.top();
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if (node != NULL) {
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st.pop(); // 将该节点弹出，避免重复操作，下面再将右中左节点添加到栈中
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if (node->right) st.push(node->right); // 添加右节点（空节点不入栈）
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st.push(node); // 添加中节点
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st.push(NULL); // 中节点访问过，但是还没有处理，加入空节点做为标记。
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if (node->left) st.push(node->left); // 添加左节点（空节点不入栈）
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} else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集
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st.pop(); // 将空节点弹出
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node = st.top(); // 重新取出栈中元素
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st.pop();
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result.push_back(node->val); // 加入到结果集
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}
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}
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return result;
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}
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};
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```
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看代码有点抽象我们来看一下动画(中序遍历)：
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动画中，result数组就是最终结果集。
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可以看出我们将访问的节点直接加入到栈中，但如果是处理的节点则后面放入一个空节点， 这样只有空节点弹出的时候，才将下一个节点放进结果集。
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此时我们再来看前序遍历代码。
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## 迭代法前序遍历
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迭代法前序遍历代码如下： (**注意此时我们和中序遍历相比仅仅改变了两行代码的顺序**)
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```C++
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class Solution {
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public:
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vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {
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vector<int> result;
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stack<TreeNode*> st;
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||
if (root != NULL) st.push(root);
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||
while (!st.empty()) {
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TreeNode* node = st.top();
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if (node != NULL) {
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||
st.pop();
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||
if (node->right) st.push(node->right); // 右
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||
if (node->left) st.push(node->left); // 左
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st.push(node); // 中
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||
st.push(NULL);
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} else {
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st.pop();
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node = st.top();
|
||
st.pop();
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result.push_back(node->val);
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}
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}
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return result;
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}
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};
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```
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## 迭代法后序遍历
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后续遍历代码如下： (**注意此时我们和中序遍历相比仅仅改变了两行代码的顺序**)
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```C++
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class Solution {
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public:
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vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) {
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vector<int> result;
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||
stack<TreeNode*> st;
|
||
if (root != NULL) st.push(root);
|
||
while (!st.empty()) {
|
||
TreeNode* node = st.top();
|
||
if (node != NULL) {
|
||
st.pop();
|
||
st.push(node); // 中
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||
st.push(NULL);
|
||
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||
if (node->right) st.push(node->right); // 右
|
||
if (node->left) st.push(node->left); // 左
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||
|
||
} else {
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||
st.pop();
|
||
node = st.top();
|
||
st.pop();
|
||
result.push_back(node->val);
|
||
}
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||
}
|
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return result;
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||
}
|
||
};
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||
```
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## 总结
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此时我们写出了统一风格的迭代法，不用在纠结于前序写出来了，中序写不出来的情况了。
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但是统一风格的迭代法并不好理解，而且想在面试直接写出来还有难度的。
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所以大家根据自己的个人喜好，对于二叉树的前中后序遍历，选择一种自己容易理解的递归和迭代法。
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* 微信：[程序员Carl](https://mp.weixin.qq.com/s/b66DFkOp8OOxdZC_xLZxfw)
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* B站：[代码随想录](https://space.bilibili.com/525438321)
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* 知识星球：[代码随想录](https://mp.weixin.qq.com/s/QVF6upVMSbgvZy8lHZS3CQ)
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