二叉树递归遍历和非递归遍历

题目

用递归和非递归实现二叉树的前序遍历、中序遍历和后序遍历并打印出相应结果。

private  class TreeNode{        int val;        TreeNode left;        TreeNode right;        public TreeNode(int val) {            this.val = val;        }}

解析

在递归调用时候系统自动给我们创建栈来存储数据，而使用非递归时候需要我们自己实现栈来存储数据。

实现

递归实现前序遍历

public void preOrder(TreeNode root){        if (root == null){            return;        }        System.out.print(root.val+" ");        preOrder(root.left);        preOrder(root.right);}

非递归实现前序遍历

对任一节点p

• 访问节点p，并将节点p入栈
• 判断节点p的左孩子是否为空。若为空，则取栈顶节点并进行出栈操作，并将栈顶节点的右孩子置为当前的节点p，循环上面的操作；若不为空，则将p的左孩子置为当前的节点p，循环上面的操作;
• 直到p为NULL并且栈为空，则遍历结束。

public void preorder(TreeNode root){        LinkedList<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();        TreeNode temp = root;        System.out.println("前序遍历:");        while (temp != null || !stack.isEmpty()){            while (temp != null){                System.out.print(temp.val + " ");                stack.push(temp);                temp = temp.left;            }            if (!stack.isEmpty()){                temp = stack.pop();                temp = temp.right;            }        }}

递归实现中序遍历

 public void inOrder(TreeNode root){        if (root == null){            return;        }        inOrder(root.left);        System.out.print(root.val + " ");        inOrder(root.right);}

非递归实现中序遍历

对于任一节点p

• 若其左孩子不为空，则将p入栈并将p的左孩子设为当前的p，然后对当前节点p再进行相同的处理
• 若其左孩子为空，则取栈顶元素并进行出栈操作，访问该栈顶节点，然后将当前的p置为栈顶节点的右孩子
• 直到p为null并且栈为空则遍历结束

public void inorder(TreeNode root){        LinkedList<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();        TreeNode temp = root;        System.out.println("中序遍历:");        while (!stack.isEmpty() || temp != null){            while (temp != null){                stack.push(temp);                temp = temp.left;            }            if (!stack.isEmpty()){                temp = stack.pop();                System.out.print(temp.val+" ");                temp = temp.right;            }        }}

递归实现后序遍历

public void postOrder(TreeNode root){        if (root == null){            return;        }        postOrder(root.left);        postOrder(root.right);        System.out.print(root.val+" ");}

非递归实现后序遍历

• 要保证根结点在左孩子和右孩子访问之后才能访问，因此对任一节点p，先将其入栈。
• 如果p不存在左孩子和右孩子，则可以直接访问它；或者p存在左孩子或者右孩子，但是其左孩子和右孩子都已被访问过了，则同样可以直接访问该节点。若非上述两种情况，则将p的右孩子和左孩子依次入栈，这样就保证了每次取栈顶元素的时候，左孩子在右孩子前面被访问，左孩子和右孩子都在根结点前面被访问。

public void postorder(TreeNode root){        LinkedList<TreeNode> stack = new LinkedList<TreeNode>();        TreeNode cur = null;//当前节点        TreeNode pre = null;//前一个节点        stack.push(root);        System.out.println("后序遍历:");        while (!stack.isEmpty()){            cur = stack.peek();            if ((cur.left == null && cur.right == null) ||                     (pre != null && (pre == cur.left || pre == cur.right))){                System.out.print(cur.val + " ");                stack.pop();                pre = cur;            }else {               if (cur.right != null){                    stack.push(cur.right);               }               if (cur.left != null){                    stack.push(cur.left);               }            }        }}