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中序遍历(In-order Traversal)是二叉树遍历的一种方式,其遍历顺序为:左子树 -> 根节点 -> 右子树。具体步骤如下:
- 递归遍历左子树。
- 访问根节点。
- 递归遍历右子树。
中序遍历常用于二叉搜索树(BST),因为它会按照从小到大的顺序访问节点。
本题详细解读
1. 中序遍历的定义
中序遍历是一种深度优先遍历(DFS)的方式,适用于二叉树。它的核心思想是优先访问左子树,然后访问根节点,最后访问右子树。这种遍历方式可以保证在二叉搜索树中,节点的访问顺序是升序的。
2. 中序遍历的递归实现
以下是中序遍历的递归实现代码(以Python为例):
-- -------------------- ---- ------- ----- --------- --- -------------- ------ ---------- ------------ -------- - --- --------- - ---- ---------- - ----- --- ----------------------- ------ - -- --- --------------- -- --- ----- ------ ------------------- - ------- ----------------------- - ----- -------------------- - ------- -------------- ------ ------
3. 中序遍历的迭代实现
中序遍历也可以使用栈来实现迭代版本,以下是迭代实现的代码:
-- -------------------- ---- ------- --- ----------------------- ------ - -- ----- - -- ------- - ---- ----- ------- -- ------ ----- -------- --------------------- ------- - ------------ - ----- ------- - ----------- -------------------------- - ----- ------- - ------------- - ----- ------ ------
4. 中序遍历的应用
- 二叉搜索树(BST):中序遍历二叉搜索树会得到一个升序的节点值序列。
- 表达式树:中序遍历表达式树可以得到中缀表达式。
- 调试和验证:中序遍历可以用于验证二叉树的结构是否正确。
5. 时间复杂度与空间复杂度
- 时间复杂度:O(n),其中 n 是二叉树中的节点数。每个节点被访问一次。
- 空间复杂度:递归实现的空间复杂度为 O(h),其中 h 是树的高度;迭代实现的空间复杂度为 O(n),因为需要使用栈来存储节点。