题目：用递归和非递归的形式实现二叉树的前中后序遍历
/*
*/
Java代码：
分了3个Java文件
Tree.java，TreeNode.java，TreeToSequence.java
TreeNode.java中
public class TreeNode
{
int val=0;
TreeNode left=null;
TreeNode right=null;
pubic TreeNode(int val)
{
this.val=val;
}
}
Tree.java中
import java.util.*;
public class Tree {
int [] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
List<TreeNode> list=new LinkedList<TreeNode>();
public void createTree()
{
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
list.add(new TreeNode(arr[i]));//将arr中的值建成树节点
}
//头结点的下标为i,那么左右孩子的下标为2i+1,2i+2
for(int i=0;i<arr.length/2-1;i++)//前arr.length-1为父节点，后边都是叶子节点
{
//左孩子
list.get(i).left=list.get(2*i+1);
//右孩子
list.get(i).right=list.get(2*i+2);
}
//最后一个父节点可能没有右孩子，所以另外算
int j=arr.length/2-1;
list.get(j).left=list.get(2*j+1);
if(arr.length%2==1)//长度为奇数时才有右孩子
{
list.get(j).right=list.get(2*j+2);
}
}
}TreeToSequence.Java中
import java.util.*;
public class TreeToSequence {
public static int[][] convert(TreeNode root) {
//二维数组形式是说，将先序，中序，后序一次输出，比如第一行是先序，第二行是后序，第三行是后序
List<TreeNode> list1=new LinkedList<TreeNode>();
List<TreeNode> list2=new LinkedList<TreeNode>();
List<TreeNode> list3=new LinkedList<TreeNode>();
pre(root,list1);
mid(root,list2);
pos(root,list3);
int size=list1.size();
int [][]res =new int[3][size];
int []pre=new int[size];//用来存储先序遍历的值
int []mid=new int[size];
int []pos=new int[size];
for(int i=0;i<size;i++)
{
pre[i]=list1.get(i).val;
mid[i]=list2.get(i).val;
pos[i]=list3.get(i).val;
}
res[0]=pre;
res[1]=mid;
res[2]=pos;
return res;
}
/*//先序,为了后面能够用二维数组输出，先序遍历得到的值放到一个list中
public static void pre(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node ==null)
{
return;
}
list.add(node);//加入node这个节点。
pre(node.left,list);
pre(node.right,list);
}
//中序
public static void mid(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
mid(node.left,list);
list.add(node);
mid(node.right,list);
}
//后序
public static void pos(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
pos(node.left,list);
pos(node.right,list);
list.add(node);
}
*/
/*
前序遍历
1.申请一个新栈，将头结点压入栈中
2.每次从栈中弹出栈顶元素cur，打印cur的值。如果cur的右孩子不为空的话，将cur的右孩子压入栈，如果cur的左孩子不为空，
将cur的左孩子压入栈。都空或者都压入栈中了，那么将栈顶元素弹出
3.不断重复2，直至栈空
*/
public static void pre(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
Stack<TreeNode> st=new Stack<TreeNode>();
TreeNode cur=null;
st.push(node);
while(!st.isEmpty())
{
cur=st.pop();
list.add(cur);
if(cur.right!=null)
st.push(cur.right);
if(cur.left!=null)
st.push(cur.left);
}
}
/*
中序遍历
1.建立一个新栈，和一个新变量cur初始值为头结点
2.将cur入栈，将cur的所有左节点都入栈，cur=cur.left,直至cur为空
3.弹出栈顶元素，记为node,如果node的右孩子存在，cur=node.right否则继续弹出栈顶元素
4.一直重复2,3直至栈为空且cur为空
*/
public static void mid(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
Stack<TreeNode> st=new Stack<TreeNode>();
TreeNode cur=node;
TreeNode point=null;
st.push(node);
while(!st.isEmpty()||cur!=null)
{
while(cur!=null)
{
st.push(cur);
cur=cur.left;
}
point=st.pop();
list.add(point);
if(point.right!=null)
{
cur=point.right;
}
}
}
/*
后序遍历，用1个栈实现
1.新建一个栈，头结点压入栈中。2个变量h为最近一次弹出的节点，c为栈顶元素，不一定弹出。h初始值为头结点，c的初始值为null
2.c为栈中栈顶元素，是否弹出根据以下情况来进行判断
1）c的左孩子存在，且h不等于c的左孩子也不等于c的右孩子，那么把c的左孩子压入栈中
2）在1）不成立时，c的右孩子存在，且h不等于c的右孩子，那么把c的右孩子压入栈中
3）在1），2）都不成立时，将栈顶元素弹出并打印，然后h=c
3.重复2，直至栈空
*/
/*public void pos(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
Stack<TreeNode> st=new Stack<TreeNode>();
TreeNode h=node;
TreeNode c=null;
st.push(node);
while(!st.isEmpty())
{
c=st.peek();
if(c.left!=null&&h!=c.left&&h!=c.right)
{
st.push(c.left);
}
else if(c.right!=null&&h!=c.right)
{
st.push(c.right);
}
else
{
list.add(st.pop());
h=c;
}
}
}*/
/*
后序遍历，用2个栈实现
1.申请一个栈s1,把头结点压入栈中
2.从s1中弹出节点记为cur,然后把cur的左孩子压入s1,然后把cur的右孩子压入s1.左右孩子都压入了或者为空，则将栈顶元素弹出
3.在整个过程中s1中弹出的节点都压入s2中
4.不断重复2,3直至s1为空
5.最后将s2中节点依次出栈，并打印
*/
public static void pos(TreeNode node,List<TreeNode> list)
{
if(node==null) return;
Stack<TreeNode> s1=new Stack<TreeNode>();
Stack<TreeNode> s2=new Stack<TreeNode>();
s1.push(node);
TreeNode cur=null;
while(!s1.isEmpty())
{
cur=s1.pop();
s2.push(cur);
if(cur.left!=null)
{
s1.push(cur.left);
}
if(cur.right!=null)
{
s1.push(cur.right);
}
}
while(!s2.isEmpty())
{
list.add(s2.pop());
}
}
public static void main(String[] args)
{
Tree tr=new Tree();
tr.createTree();
TreeNode root=tr.list.get(0);
int [][]res=new int[3][9];
res=convert(root);
for(int j=0;j<3;j++)
{
for(int i=0;i<9;i++)
{
System.out.print(res[j][i]+" ");
}
System.out.println();
}
}
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