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LeetCode 94. 二叉树的中序遍历

news 2025/7/2 1:38:34

LeetCode 94. 二叉树的中序遍历

在这里插入图片描述
这是一道非常基础的模版题，因此就不放出题目描述及输入输出示例和数据范围了。

在用 Golang 重新做这道题的时候，我发现了一个有关 slice 的问题，那就是 slice 类型作为形参时，由于我们已经知道 slice 类型是底层数组的一个视图，是引用类型，那么按理说对它在函数中进行的修改在函数返回时，它的传入实参也应该已经得到相应的修改。

但事实却与预期不符，如果直接以 slice 作为形参，那么无法返回正确的中序遍历结果：

// ❌ 无法得到预期的结果
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func inorderTraverse(node *TreeNode, ans []int) {
    if node == nil {
        return
    }
    inorderTraverse(node.Left, ans)
    ans = append(ans, node.Val)
    inorderTraverse(node.Right, ans)
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    ans := []int{}
    inorderTraverse(root, ans)
    return ans
}

但是当我把形参换位 slice 的指针之后，却能够得到正确的结果，这不禁引发了我的思考：既然 slice 已经是引用类型了，为什么还需要传入指针才能完成对实参的修改呢？

想要回答这个问题，我们需要首先回顾 Golang slice 的底层原理。Golang 的 slice 有三个字段，分别是 unsafe.Pointer，指向底层数组，以及 len 和 cap，分别表示当前 slice 的长度以及容量。

因此如果我们朴素地传入一个 slice，并且在函数中调用了 append，那么很有可能 slice 的 len 和 cap 会在函数中被修改，而由于 Golang 只有传值调用，我们传入的 slice 当中只有 unsafe.Pointer 字段指向底层数组的地址，但 len 和 cap 字段是从函数外部通过调用复制进来的。所以在函数内部，底层数组当中的值确实被修改了，函数内部复制的 slice 的 len 和 cap 也被修改了，但是 len 和 cap 的修改对外部不可见。

综上，如果我们传值调用一个 slice 类型，那么它的 len 和 cap 字段仍然是复制进函数的，函数内部对 len 和 cap 的修改与外部实参无关。

所以如果我们想要使用 ans 这个 slice 保存正确的结果，应该传入 slice 的指针：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * type TreeNode struct {
 *     Val int
 *     Left *TreeNode
 *     Right *TreeNode
 * }
 */
func inorderTraverse(node *TreeNode, ans *[]int) {
    if node == nil {
        return
    }
    inorderTraverse(node.Left, ans)
    *ans = append(*ans, node.Val)
    inorderTraverse(node.Right, ans)
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    ans := []int{}
    inorderTraverse(root, &ans)
    return ans
}