二叉搜索树中序遍历看不懂的解决办法

Question

您好，我目前正在关注 leetcode 面试问题，我有这个可行的解决方案，但我无法理解 2 件事

解决方案代码

public class Solution {
    public List < Integer > inorderTraversal(TreeNode root) {
        List < Integer > res = new ArrayList < > ();
        Stack < TreeNode > stack = new Stack < > ();
        TreeNode curr = root;
        while (curr != null || !stack.isEmpty()) {
            while (curr != null) {
                stack.push(curr);
                curr = curr.left;
            }
            curr = stack.pop();
            res.add(curr.val);
            curr = curr.right;
        }
        return res;
    }
}

我添加了一张图片来参考树中的值以进行解决 [1]：https://i.stack.imgur.com/CqN9Q.png

我不明白的是，直到 curr 不为空或堆栈为空之前的 while 循环，但是当我们向下遍历左侧时，我们到达结束然后中断内部循环，弹出堆栈 = curr，添加到列表然后等于curr 到 curr.right。

这是我不明白的？在附加的图像中，最左边的节点值为 4，它没有子节点，这意味着它的右子节点将等于 null，然后打破外部 while 循环结束解决方案？

第二个问题，时间复杂度在解决方案中是 O(n)，但它不是 O(n) 的平方，因为我们在循环中有一个循环吗？

感谢所有帮助指出我不完全理解的内容

谢谢你:)

Answer 1

理解这一点的一个有用方法是通过空运行代码。对于您提供的示例，跟踪如下。

1. 最初 curr = 1
2. 我们进入外部while循环。除非 curr = null 且堆栈为空，否则我们不会退出它。
3. 因为内部而我们到达了最左边的叶子节点。当前= 4
4. 内部循环的下一次迭代导致 curr 为空，因此我们从中分离出来。此时从堆栈中弹出 4 并 插入到列表中。
5. curr 转到 4 的右孩子，为空。
6. 在外循环的下一次迭代中，curr 为空。然而，由于堆栈仍然不是空的，我们仍然再次进入外循环。 但是，由于 curr 为空，我们不会进入内部循环。
7. 我们从堆栈中弹出一个元素。这次是 2。记住堆栈是 LIFO（后进先出）

至于整体时间复杂度。两个嵌套循环不一定转化为二次复杂度。总体复杂度仍然是 O(n)，因为树中的每个节点最多被访问一次。