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(Java)二叉树的三种遍历(非递归实现)_轻盈照溪水的博客

27 人参与  2022年05月14日 16:49  分类 : 《随便一记》  评论

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非递归实现前序遍历(LeetCode144)

非递归实现中序遍历(LeetCode94)

非递归实现后续遍历(LeetCode145) 


非递归实现前序遍历(LeetCode144)

注意:下面遍历的元素将保存在List中返回

前序遍历的顺序:根---左---右 

对于非递归实现二叉树的前序遍历得借助栈这一数据结构,具体做法如下:

1. 创建一个栈,并将二叉树的根节点保存在栈中

2. 当栈不为空的时候,将栈顶元素取出遍历

3. 如果根结点有右子树,将右子树的根节点保存在栈中

4. 再遍历根的左子树,而左子树遍历的顺序也是先遍历根,看是否有右子树,再继续遍历左子树,按照这个顺序进行循环

5. 最后当栈取到空的时候返回List

将上述过程画图说明,便于理解:

参考代码:

public class Solution {
    public IList<int> PreorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        if(root==null){
            return list;
        }
        TreeNode cur = root;
        s.push(cur);
        while(!s.empty()){
            cur = s.pop();
              while(cur!=null){
            list.add(cur.val);
            if(cur.right!=null){
                s.push(cur.right);
            }
            cur = cur.left;
        }
        }
        return list;
    }
}

非递归实现中序遍历(LeetCode94)

中序遍历的顺序:左---根---右,将遍历的结果保存在List中

实现非递归遍历借助栈这一数据结构,具体做法如下:

1. 依次将根与左子树的根节点入栈

2. 取出栈顶元素遍历

3. 访问栈顶元素的右子树

4. 栈顶元素右子树也是二叉树,所以将上述操作进行循环

画图说明:

参考代码:

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        if(root == null){
            return list;
        }
        TreeNode cur = root;
        while(!s.empty()||cur!=null){
            while(cur!=null){
                s.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            cur = s.pop();
            list.add(cur.val);
            cur = cur.right;
        }
        return list;
    }
}

非递归实现后续遍历(LeetCode145) 

后续遍历顺序:左---右---根,将遍历结果保存在List中

实现非递归后续遍历也得借助栈这一数据结构,具体做法如下:

1. 第一步与中序遍历的操作相同,依次将左子树的根节点保存在栈中

2. 获取栈顶元素,如果该结点的右子树为空,则遍历该结点,否则遍历该结点的右子树

3. 右子树又是一颗二叉树,继续循环上述操作

注意:用pre标记每一次遍历的元素,这里每一次获取栈顶元素,当获取栈顶元素的右为空时或者等于标记的结点时,此时都遍历该元素,这样做目的是防止循环,导致栈溢出。

画图说明:

参考代码:

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        if(root==null){
            return list;
        }
        TreeNode cur = root;
        TreeNode pre = null;
        while(!s.empty()||cur!=null){
            while(cur!=null){
                s.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            cur = s.peek();
            if(cur.right==null||cur.right==pre){
                list.add(cur.val);
                s.pop();
                pre = cur;
                cur = null;
            }else{
                cur = cur.right;
            }
        }
        return list;
    }
}

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