class TreeNode {
int val;
TreeNode left;
TreeNode right;

TreeNode() {
    }

TreeNode(int val) {
this.val = val;
    }

TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
this.val = val;
this.left = left;
this.right = right;
    }
}

class Solution {
public static void main(String[] args) {
TreeNode node5 = new TreeNode(5, null, null);
TreeNode node4 = new TreeNode(4, null, node5);
TreeNode node2 = new TreeNode(2, node4, null);
TreeNode node3 = new TreeNode(3, null, null);
TreeNode node1 = new TreeNode(1, node2, node3);
morrisPre(node1);
    }
}

题解

前序遍历

144. 二叉树的前序遍历

思路：使用栈来进行前序遍历，每次出栈一个元素的操作都是一致的：先读取出栈的元素值，紧接着出栈节点的右节点先入栈，左节点后入栈。

ps：入栈的节点不为null，先入右节点，后入左节点好处就是每次出栈得到的必是左节点的元素！

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
List<Integer> nums = new ArrayList<>();
if(root != null){
stack.push(root);//先将头节点入栈
    }
while(!stack.isEmpty()){
TreeNode node = stack.pop();
//从栈中读取节点的值(此时就会先读取到左节点的值，之后则是右节点的值)
nums.add(node.val);
//首先将节点的右节点入栈
if(node.right != null){
stack.push(node.right);
        }
//接着将节点的左节点入栈
if(node.left != null){
stack.push(node.left);
        }
    }
return nums;
}

中序遍历

94. 二叉树的中序遍历

思路：同样是用栈+指针的形式，指针用来寻路，栈中存储的都是待取值的一个个节点。若是当前节点为null，说明已经某个节点的左节点已经走完，走完的相同操作都是出栈一个元素，取到值之后开始继续对右节点进行探索。

//栈中存储的是多个待取值的节点
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
List<Integer> nums = new ArrayList<>();
TreeNode cur = root;
while(cur != null || !stack.isEmpty()){
//若是节点不为空，则直接入栈
if(cur != null){
stack.push(cur);
cur = cur.left;//继续对节点的左节点遍历
        }else{ //若是节点为空，表名左节点已经探索结束
//从栈中取出一个元素
cur = stack.pop();
nums.add(cur.val);//存储值
cur = cur.right;//开始对右节点进行相同操作
        }
    }
return nums;
}

后序遍历

145. 二叉树的后序遍历

思路：与前序遍历方式相同，前序遍历是先出栈取值，接着入栈右节点、左节点；这里的话先取值，接着入栈左节点、右节点，最终将取到的值进行反转。(前序遍历方式：左-右-中，这里取值刚好反过来中-右-左，最终反转即可)

//后序遍历取法 左-右-中  入栈顺序：中-右-左  ，与前序迭代遍历很相似，出栈元素取值。最终我们反转一下取到的值就是后序遍历取值
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
List<Integer> nums = new ArrayList<>();
if(root != null){
stack.push(root);
    }
while(!stack.isEmpty()){
TreeNode node = stack.pop();
nums.add(node.val);
if(node.left != null){
stack.push(node.left);
        }
if(node.right != null){
stack.push(node.right);
        }
    }
Collections.reverse(nums);
return nums;
}