145. 二叉树的后序遍历

二叉树的后序遍历，即按照左右根的顺序遍历二叉树，常规的解题思路有三种，分别是递归、根右左遍历后倒置和迭代法。其中，递归方式最为简单，不再赘述；根右左遍历后倒置解法是前序遍历的变体，可参考144. 二叉树的前序遍历 - 掘金 (juejin.cn)，但其本质是一种投机取巧，骗兄弟可以，别把自己也骗了。最后，迭代法是三种解法中最难的一种，也是三种遍历（前、中、后序遍历）方式中迭代解法最难的一种。

使用迭代解法时，对于每个根节点，会被访问三次：第一次，沿最左方向往下找最左节点；第二次，左子节点访问完之后返回根节点；第三次，右子节点访问完之后返回根节点。与前、中序遍历方式不同的是，后序遍历中的根节点，直到被第三次访问时，才能出栈并被记录进结果集。

那么如何知道根节点此时是第三次被访问呢？由以上推论可知，当上一个被访问的节点是根节点的右子节点时，此时根节点才是第三次被访问。

完整代码如下：

public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();

    TreeNode prev = null;
    while (root != null || !stack.isEmpty()) {
        if (root == null) {
            TreeNode peek = stack.peek();
            if (peek.right == null || peek.right == prev) {
                TreeNode pop = stack.pop();
                res.add(pop.val);
                prev = pop;
                root = null;
            } else {
                root = peek.right;
                prev = root;
            }
        } else {
            stack.push(root);
            prev = root;
            root = root.left;
        }
    }
    return res;
}