java二叉树先序遍历非递归

二叉数的遍历(java实现)

• 二叉树的定义

class TreeNode {
     int val;
     TreeNode left;
     TreeNode right;
     TreeNode(int x) { val = x; }
}

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递归实现：

• 前序遍历的递归算法

public void preOrder(TreeNode t) {
		if(t != null) {
			System.out.println(t.val);
			preOrder(t.left);
			preOrder(t.right);
		}
	}

• 中序遍历的递归算法

public void inOrder(TreeNode t) {
		if(t != null) {
			inOrder(t.left);
			System.out.println(t.val);
			inOrder(t.right);
		}
	}

• 后序序遍历的递归算法

public void postOrder(TreeNode t) {
		if(t != null) {
			postOrder(t.left);
			postOrder(t.right);
			System.out.println(t.val);
		}
	}

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非递归实现：

递归调用的本质是使用递归工作栈来进行数据存储, 因此将递归算法转换成非递归算法需要借用栈.

• 前序遍历的非递归算法

每向左访问一次节点, 上一个节点的右子树就会被遗弃, 小右很伤心
因此, 利用栈来存储每个节点被忘记的右子树

public void preOrder1(TreeNode t) {
		TreeNode p = t;     //定义一个用来遍历的指针
		Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
		do {
			while(p != null) {
				System.out.println(p.val);
				if(p.right != null)
					s.push(p.right);
				p = p.left;
			}
			p = s.pop();
		}while(!s.empty());
	}

• 中序遍历的非递归算法：

中序遍历要先一直向左遍历下去, 直到某个节点不存在左子树时, 才会回来访问该节点.
但是一路向左才发现一直都没有记下父节点的名字. （有了孩子忘了爹
所以同样利用栈来存储每次走过的节点

public void inOrder1(TreeNode t) {
		TreeNode p = t;     //定义一个用来遍历的指针
		Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
		while(p != null || !s.empty()){
			if(p != null){
				s.push(p);
				p = p.left;
			}
			else{
				p = s.pop();
				System.out.println(p.val);
				p = p.right; //若不存在右子树则接着出栈访问
			}
		}
	}

• 后序遍历的非递归算法：

后序遍历是访问完左右节点后才能访问根节点
每次操作的节点都可以视为根节点, 那么访问根节点的时候需要知道右子节点是否被访问过,
因此引入辅助指针 r 指向最近一次访问的节点
(这块不理解的可以把r指针和有关r的判断语句去掉根据实例走一遍程序就能发现漏洞: 判断节点是否存在右子树的时候会重复访问右节点)

public void postOrder1(TreeNode t) {
		TreeNode p = t;     //定义一个用来遍历的指针
		TreeNode r = null;  //辅助指针r指向最近一次访问过的节点
		Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
		do {
			while(p != null) {
				s.push(p);
				p = p.left;
			}
			p = s.peek();  //右节点还未访问, 所以此时只是瞄一眼, 还不能取出栈顶元素
			if(p.right != null && p.right != r) {
				p = p.right;
			}
			else {        //不存在右节点或者右节点已被访问时 才能访问根节点
				p = s.pop();
				System.out.println(p.val);
				r = p;
				p = null;
			}
		}while(!s.empty());
	}

• 层次遍历

public void levelOrder(TreeNode t) {
		if(t == null) return;
		TreeNode p = t;
		LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); 
		queue.offer(p);
		while(!queue.isEmpty()) {
			p = queue.poll();
			System.out.println(p.val);
			if(p.left != null)
				queue.offer(p.left);
			if(p.right != null)
				queue.offer(p.right);
		}
	}