什么是中序遍历?

推荐答案

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:

  1. 递归遍历左子树。
  2. 访问根节点。
  3. 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):

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    --- -------------- ------ ---------- ------------
        -------- - ---
        --------- - ----
        ---------- - -----

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    ------ - --
    --- ---------------
        -- --- -----
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        -------------------  - -------
        -----------------------  - -----
        --------------------  - -------
    --------------
    ------ ------

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:

-- -------------------- ---- -------
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    ------ - --
    ----- - --
    ------- - ----
    ----- ------- -- ------
        ----- --------
            ---------------------
            ------- - ------------  - -----
        ------- - -----------
        --------------------------  - -----
        ------- - -------------  - -----
    ------ ------

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。
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