用非遞歸方式實(shí)現(xiàn)二叉樹的先序顿肺、中序、后序遍歷

提示:由于本人沒有精力做那么多流程圖渣蜗,建議你看的時(shí)候自己在紙上畫一畫屠尊,模擬一下順序般堆,不然很難理解邑退。

1.先序遍歷

思路:
(1)用一個(gè)棧保存二叉樹的節(jié)點(diǎn)疫铜,從根節(jié)點(diǎn)開始达箍。
(2)先壓入根節(jié)點(diǎn)邪狞,打印,然后找右孩子害幅,存在就壓入棧元旬,不存在就壓入左孩子。
(3)棧非空既峡,且既沒有右孩子也沒有左孩子的時(shí)候羡榴,彈出棧頂元素并打印,繼續(xù)第2步运敢。

由于操作的順序是:先讓父結(jié)點(diǎn)出棧并打印校仑,然后壓右,再壓左传惠。出棧順序就正好相反迄沫,先彈左,后彈右卦方,實(shí)現(xiàn)了先序遍歷羊瘩。

public static void preOrderUnRecur(Node head) {
        System.out.print("先序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            stack.add(head);
            while (!stack.isEmpty()) {
                head = stack.pop();
                System.out.print(head.value + " ");
                if (head.right != null)
                    stack.push(head.right);
                if (head.left != null)
                    stack.push(head.left);
            }
        }
        System.out.println();
    }

2.中序遍歷:

思路:
(1)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)先把自己的左邊界(所有的左孩子節(jié)點(diǎn))都壓到棧里。
(2)由于一直重復(fù)head = head.left盼砍,肯定會有一個(gè)時(shí)刻尘吗,head.left為空,當(dāng)節(jié)點(diǎn)為空的時(shí)候衬廷,開始彈棧摇予。
具體操作是:從棧中拿出棧頂元素并打印,然后當(dāng)前節(jié)點(diǎn)向右孩子移動吗跋。
(3)重復(fù)前兩步侧戴,當(dāng)棧為空且節(jié)點(diǎn)也為空時(shí),循環(huán)結(jié)束跌宛。

public static void inOrderUnRecur(Node head) {
        System.out.print("中序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            while (!stack.isEmpty() || head != null) {
                if (head != null) {
                    stack.push(head);
                    head = head.left;
                } else {
                    head = stack.pop();
                    System.out.print(head.value + " ");
                    head = head.right;
                }
            }
        }
        System.out.println();
    }

3.后序遍歷:

  • 方法1 (使用兩個(gè)棧)

后序遍歷的順序是 左→右→中酗宋,要想壓到棧里再按這個(gè)順序彈出打印的話,壓棧的時(shí)候順序就應(yīng)該是 中→右→左疆拘。那么蜕猫,怎么實(shí)現(xiàn)呢?

我們前面寫第一個(gè)先序遍歷的時(shí)候哎迄,順序是中左右回右。稍微修改一下先序遍歷的代碼,讓那個(gè)棧彈出并打印中節(jié)點(diǎn)之后漱挚,先壓入右孩子翔烁,再壓入左孩子。這樣出棧順序就變成了中右左旨涝。

繼續(xù)修改蹬屹,彈棧時(shí)候棧頂元素不打印,而是壓入另一個(gè)輔助棧,原來那個(gè)棧的出棧打印順序(中右左)就變成了輔助棧的壓棧順序慨默。那么在輔助棧彈棧打印的時(shí)候贩耐,不就是左右中了嗎?

這個(gè)解釋起來比較晦澀厦取,自己拿張紙畫一下流程潮太,模擬出棧順序,你就會很明白蒜胖。

public static void posOrderUnRecur1(Node head) {
        System.out.print("后序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> s1 = new Stack<>();
            Stack<Node> s2 = new Stack<>();
            s1.push(head);
            while (!s1.isEmpty()) {
                head = s1.pop();
                s2.push(head);
                if (head.left != null)
                    s1.push(head.left);
                if (head.right != null)
                    s1.push(head.right);
            }
            while (!s2.isEmpty()) {
                System.out.print(s2.pop().value + " ");
            }
        }
        System.out.println();
    }
  • 方法2
    純粹炫技的做法消别,只用了一個(gè)棧,能看得懂就看台谢,看不懂也沒有關(guān)系寻狂。
public static void posOrderUnRecur2(Node h) {
        System.out.print("后序遍歷: ");
        if (h != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            stack.push(h);
            Node c;
            while (!stack.isEmpty()) {
                c = stack.peek();
                if (c.left != null && h != c.left && h != c.right) {
                    stack.push(c.left);
                } else if (c.right != null && h != c.right) {
                    stack.push(c.right);
                } else {
                    System.out.print(stack.pop().value + " ");
                    h = c;
                }
            }
        }
        System.out.println();
    }

完整的代碼(包含了遞歸方式):

import java.util.Stack;

public class PreInPosTraversal {

    public static class Node {
        public int value;
        public Node left;
        public Node right;

        public Node(int data) {
            this.value = data;
        }
    }

    public static void preOrderRecur(Node head) {
        if (head == null) return;
        System.out.print(head.value + " ");
        preOrderRecur(head.left);
        preOrderRecur(head.right);
    }

    public static void inOrderRecur(Node head) {
        if (head == null) return;
        inOrderRecur(head.left);
        System.out.print(head.value + " ");
        inOrderRecur(head.right);
    }

    public static void posOrderRecur(Node head) {
        if (head == null) return;
        posOrderRecur(head.left);
        posOrderRecur(head.right);
        System.out.print(head.value + " ");
    }

    public static void preOrderUnRecur(Node head) {
        System.out.print("先序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            stack.add(head);
            while (!stack.isEmpty()) {
                head = stack.pop();
                System.out.print(head.value + " ");
                if (head.right != null)
                    stack.push(head.right);
                if (head.left != null)
                    stack.push(head.left);
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void inOrderUnRecur(Node head) {
        System.out.print("中序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            while (!stack.isEmpty() || head != null) {
                if (head != null) {
                    stack.push(head);
                    head = head.left;
                } else {
                    head = stack.pop();
                    System.out.print(head.value + " ");
                    head = head.right;
                }
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void posOrderUnRecur1(Node head) {
        System.out.print("后序遍歷: ");
        if (head != null) {
            Stack<Node> s1 = new Stack<>();
            Stack<Node> s2 = new Stack<>();
            s1.push(head);
            while (!s1.isEmpty()) {
                head = s1.pop();
                s2.push(head);
                if (head.left != null)
                    s1.push(head.left);
                if (head.right != null)
                    s1.push(head.right);
            }
            while (!s2.isEmpty()) {
                System.out.print(s2.pop().value + " ");
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void posOrderUnRecur2(Node h) {
        System.out.print("后序遍歷: ");
        if (h != null) {
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            stack.push(h);
            Node c;
            while (!stack.isEmpty()) {
                c = stack.peek();
                if (c.left != null && h != c.left && h != c.right) {
                    stack.push(c.left);
                } else if (c.right != null && h != c.right) {
                    stack.push(c.right);
                } else {
                    System.out.print(stack.pop().value + " ");
                    h = c;
                }
            }
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Node head = new Node(5);
        head.left = new Node(3);
        head.right = new Node(8);
        head.left.left = new Node(2);
        head.left.right = new Node(4);
        head.left.left.left = new Node(1);
        head.right.left = new Node(7);
        head.right.left.left = new Node(6);
        head.right.right = new Node(10);
        head.right.right.left = new Node(9);
        head.right.right.right = new Node(11);

        // recursive
        System.out.println("==============遞歸==============");
        System.out.print("先序遍歷: ");
        preOrderRecur(head);
        System.out.println();
        System.out.print("中序遍歷: ");
        inOrderRecur(head);
        System.out.println();
        System.out.print("后序遍歷: ");
        posOrderRecur(head);
        System.out.println();

        // unRecursive
        System.out.println("============非遞歸=============");
        preOrderUnRecur(head);
        inOrderUnRecur(head);
        posOrderUnRecur1(head);
        posOrderUnRecur2(head);

    }

}

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