就今天吧，我要把二叉树的遍历一次性全搞懂！
前言：
大家好，我是Felix， 在参加一个外企（**证券公司）的面试时候，上来面试官就给了我一张纸，写个二叉树遍历吧，我心想这还不简单，提笔就要开干！
面试管：不许用递归！
我：天塌了！
于是我决心回去一定要把二叉树搞懂，随便你咋考，我都能答。
1. 什么是二叉树
二叉树是一种常见的数据结构，由一个或者多个节点组成，每个节点都会有一个左节点或者右节点。
看到图形我们也就很容易理解了二叉树的概念了，每个节点除了记录本身的值以外，还有两个指针指向左节点和父节点，当然，这个指针也可以为NULL。PS: 原谅我的图画的比较难看哈
那这个时候，我们会有一个问题了，你们在工作中会有真实业务用到这个二叉树吗，我碰到的还是很少的，但是它是一种思想，学习还是很有意义的。
好的，那我们那手写一个二叉树吧。
public class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;
TreeNode(int val) {
this.val = val;
}
TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
this.val = val;
this.left = left;
this.right = right;
}
}
2. 如何去遍历一个二叉树
二叉树已经有了，那我们如何去遍历这个二叉树呢，感觉和我们平时学习的list, map, set是完全不一样的数据结构
不慌，我们先梳理一些概念，一颗二叉树，它的节点会有三种，根节点，左节点，右节点。
因此，我们可以根据根节点遍历的前中后不同，区分出中序，前序，后续遍历
例如： 我们想要中序遍历，那么就应该先左节点，再根节点，最后右节点。
如果是上图的二叉树的话，遍历顺序应该是这样的 2 3 4 5 1 6 7
那前序和后序遍历，也是以此类推了。
那用代码如何实现呢？
由于二叉树的特性，我们其实特别容易想到的就是递归，因为他的结构就有递归特性，我们从根节点出发寻找左节点，发现要找到最左边的2，需要一直往下，直到找到这个节点的左节点为NULL 为止。看下代码实现
public static void main(String[] args) {
TreeNode node2 = new TreeNode(2);
TreeNode node4 = new TreeNode(4);
TreeNode node1 = new TreeNode(1);
TreeNode node7 = new TreeNode(7);
TreeNode node3 = new TreeNode(3, node2, node4);
TreeNode node6 = new TreeNode(6, node1, node7);
TreeNode node5 = new TreeNode(5, node3, node6);
ArrayList<Integer> ans = new ArrayList<>();
accessNode(node5, ans);
for (int num : ans)
System.out.print(num + " ");
}
public static void accessNode (TreeNode root, ArrayList<Integer> ans) {
if (root == null) return;
accessNode(root.left, ans);
ans.add(root.val);
accessNode(root.right, ans);
}
可以看到打印结果也是符合我们预期的，代码也是比较简单的。
那这是，你就要问了，如果是后序或者前序遍历是不是只要调整递归的顺序就可以了呢？
完全没错！
这里我列出前序和后序的代码
//前序遍历，只需要先记录结果，再去访问左节点和右节点即可
public static void accessNode (TreeNode root, ArrayList<Integer> ans) {
if (root == null) return;
ans.add(root.val);
accessNode(root.left, ans);
accessNode(root.right, ans);
}
//后序遍历，只需先去访问左节点和右节点，最后记录结果即可
public static void accessNode (TreeNode root, ArrayList<Integer> ans) {
if (root == null) return;
ans.add(root.val);
accessNode(root.left, ans);
accessNode(root.right, ans);
}
好的，到了这里，我们会发现，小小二叉树不过如此嘛
但是，很多大厂都很讨厌，你不用递归可以实现吗？
这时候我们要想到一种数据结构，那就是栈，因为二叉树在遍历的过程中，很多时候最先访问到的节点我们只是经过，最后找到的才回去记录结果。
那栈这种数据结构就可以完成这一步，对于经过的节点，我们可以压栈，那需要记录结果的就会在最上面，弹栈记录这样子。
代码实现如下：
中序遍历
public static List<Integer> middleIterator(TreeNode root) {
//创建一个list保存结果
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
//创建一个栈，用来实现遍历
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
while (null != root || !stack.empty()) {
//这里我们先把所有的左节点全部压入栈中
while (null != root) {
stack.push(root);
root = root.left;
}
//弹出来的节点就要记录结果，并处理他的右节点
TreeNode node = stack.pop();
ans.add(node.val);
root = node.right;
}
return ans;
}
前序遍历
public static List<Integer> middleIterator(TreeNode root) {
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
while (null != root || !stack.empty()) {
while (null != root) {
//和中序遍历相比，代码的变化就在这一行，根节点直接就记录结果了
ans.add(root.val);
stack.push(root);
root = root.left;
}
TreeNode node = stack.pop();
root = node.right;
}
return ans;
}
后序遍历
public static List<Integer> afterIterator(TreeNode root) {
List<Integer> ans = new ArrayList<>();
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
//后序遍历的过程中，由于我们不知道一个中间节点是否已经遍历过右节点了，因为要用一个节点去保存下上一个遍历的节点
TreeNode preNode = null;
while (null != root || !stack.empty()) {
while (null != root) {
stack.push(root);
root = root.left;
}
TreeNode node = stack.pop();
//该条件下表明，该节点右节点为空或者右节点已经被遍历过了，我们可以记录结果了，并且要记录该节点，且把root置空，继续弹栈遍历
if (node.right == null || preNode == node.right) {
ans.add(node.val);
preNode = node;
root = null;
} else {
//该条件下，表明该节点的右节点还没遍历过呢，因为，要把它重新压栈，右节点加入循环遍历
stack.push(node);
root = node.right;
}
}
return ans;
}
下一个章节，我们来说二叉树的层序遍历，谢谢观看！
