一个套路，写出来二叉树的迭代遍历

在二叉树：听说递归能做的，栈也能做!中用栈实现了二叉树前后中序的迭代遍历(非递归)。

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。

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。

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!

重头戏来了，接下来介绍一下统一写法。

我们以中序遍历为例，在二叉树：听说递归能做的，栈也能做!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。

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。

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。

迭代法中序遍历

中序遍历代码如下：(详细注释)

class Solution { 
public: 
    vector<int> inorderTraversal(TreeNode* root) { 
        vector<int> result; 
        stack st; 
        if (root != NULL) st.push(root); 
        while (!st.empty()) { 
            TreeNode* node = st.top(); 
            if (node != NULL) { 
                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 
                if (node->right) st.push(node->right);  // 添加右节点（空节点不入栈） 
 
                st.push(node);                          // 添加中节点 
                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。 
 
                if (node->left) st.push(node->left);    // 添加左节点（空节点不入栈） 
            } else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集 
                st.pop();           // 将空节点弹出 
                node = st.top();    // 重新取出栈中元素 
                st.pop(); 
                result.push_back(node->val); // 加入到结果集 
            } 
        } 
        return result; 
    } 
}; 

看代码有点抽象我们来看一下动画(中序遍历)：

中序遍历迭代(统一写法)

动画中，result数组就是最终结果集。

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。

此时我们再来看前序遍历代码。

迭代法前序遍历

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)

class Solution { 
public: 
    vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) { 
        vector<int> result; 
        stack st; 
        if (root != NULL) st.push(root); 
        while (!st.empty()) { 
            TreeNode* node = st.top(); 
            if (node != NULL) { 
                st.pop(); 
                if (node->right) st.push(node->right);  // 右 
                if (node->left) st.push(node->left);    // 左 
                st.push(node);                          // 中 
                st.push(NULL); 
            } else { 
                st.pop(); 
                node = st.top(); 
                st.pop(); 
                result.push_back(node->val); 
            } 
        } 
        return result; 
    } 
}; 

迭代法后序遍历

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)

class Solution { 
public: 
    vector<int> postorderTraversal(TreeNode* root) { 
        vector<int> result; 
        stack st; 
        if (root != NULL) st.push(root); 
        while (!st.empty()) { 
            TreeNode* node = st.top(); 
            if (node != NULL) { 
                st.pop(); 
                st.push(node);                          // 中 
                st.push(NULL); 
 
                if (node->right) st.push(node->right);  // 右 
                if (node->left) st.push(node->left);    // 左 
 
            } else { 
                st.pop(); 
                node = st.top(); 
                st.pop(); 
                result.push_back(node->val); 
            } 
        } 
        return result; 
    } 
}; 

总结

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。

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。

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。

其他语言版本

Java：迭代法前序遍历代码如下:

class Solution { 
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) { 
        List<Integer> result = new LinkedList<>(); 
        Stack st = new Stack<>(); 
        if (root != null) st.push(root); 
        while (!st.empty()) { 
            TreeNode node = st.peek(); 
            if (node != null) { 
                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 
                if (node.right!=null) st.push(node.right);  // 添加右节点（空节点不入栈） 
                if (node.left!=null) st.push(node.left);    // 添加左节点（空节点不入栈） 
                st.push(node);                          // 添加中节点 
                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。 
                 
            } else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集 
                st.pop();           // 将空节点弹出 
                node = st.peek();    // 重新取出栈中元素 
                st.pop(); 
                result.add(node.val); // 加入到结果集 
            } 
        } 
        return result; 
    } 
} 

迭代法中序遍历代码如下:

class Solution { 
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) { 
        List<Integer> result = new LinkedList<>(); 
    Stack st = new Stack<>(); 
    if (root != null) st.push(root); 
    while (!st.empty()) { 
        TreeNode node = st.peek(); 
        if (node != null) { 
            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 
            if (node.right!=null) st.push(node.right);  // 添加右节点（空节点不入栈） 
            st.push(node);                          // 添加中节点 
            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。 
 
            if (node.left!=null) st.push(node.left);    // 添加左节点（空节点不入栈） 
        } else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集 
            st.pop();           // 将空节点弹出 
            node = st.peek();    // 重新取出栈中元素 
            st.pop(); 
            result.add(node.val); // 加入到结果集 
        } 
    } 
    return result; 
} 
} 

迭代法后序遍历代码如下:

class Solution { 
   public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) { 
        List<Integer> result = new LinkedList<>(); 
        Stack st = new Stack<>(); 
        if (root != null) st.push(root); 
        while (!st.empty()) { 
            TreeNode node = st.peek(); 
            if (node != null) { 
                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 
                st.push(node);                          // 添加中节点 
                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。 
                if (node.right!=null) st.push(node.right);  // 添加右节点（空节点不入栈） 
                if (node.left!=null) st.push(node.left);    // 添加左节点（空节点不入栈）          
                                
            } else { // 只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集 
                st.pop();           // 将空节点弹出 
                node = st.peek();    // 重新取出栈中元素 
                st.pop(); 
                result.add(node.val); // 加入到结果集 
            } 
        } 
        return result; 
   } 
} 

Python：

迭代法前序遍历：

class Solution: 
    def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]: 
        result = [] 
        st= [] 
        if root: 
            st.append(root) 
        while st: 
            node = st.pop() 
            if node != None: 
                if node.right: #右 
                    st.append(node.right) 
                if node.left: #左 
                    st.append(node.left) 
                st.append(node) #中 
                st.append(None) 
            else: 
                node = st.pop() 
                result.append(node.val) 
        return result 

迭代法中序遍历：

class Solution: 
    def inorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]: 
        result = [] 
        st = [] 
        if root: 
            st.append(root) 
        while st: 
            node = st.pop() 
            if node != None: 
                if node.right: #添加右节点（空节点不入栈） 
                    st.append(node.right) 
                 
                st.append(node) #添加中节点 
                st.append(None) #中节点访问过，但是还没有处理，加入空节点做为标记。 
                 
                if node.left: #添加左节点（空节点不入栈） 
                    st.append(node.left) 
            else: #只有遇到空节点的时候，才将下一个节点放进结果集 
                node = st.pop() #重新取出栈中元素 
                result.append(node.val) #加入到结果集 
        return result 

迭代法后序遍历：

class Solution: 
    def postorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]: 
        result = [] 
        st = [] 
        if root: 
            st.append(root) 
        while st: 
            node = st.pop() 
            if node != None: 
                st.append(node) #中 
                st.append(None) 
                 
                if node.right: #右 
                    st.append(node.right) 
                if node.left: #左 
                    st.append(node.left) 
            else: 
                node = st.pop() 
                result.append(node.val) 
        return result 

旧文链接：二叉树：前中后序迭代方式的写法就不能统一一下么?