算法通关村——迭代实现二叉树的前中后序遍历

前言

        递归就是每次执行方法调用都会先把当前的局部变量、参数值和返回地址等压入栈中,后面在递归返回的时候,从栈顶弹出上一层的各项参数继续执行,这就是递归为什么能够自动返回并执行上一层的方法的原因。因此,我们也可以模拟一个栈,将结果压入栈中,然后再从栈中弹出节点,就这样进行左右子树的遍历

迭代法实现前序遍历

前序遍历是中左右,如果还有左子树就一直向下找。完了之后再返回从最底层逐步向上向右找。 不难写出如下代码: (注意代码中,空节点不入栈) 

 代码实现

public List<Integer> preOrderTraverse(TreeNode root){List<Integer> res = new ArrayList<>();if(root == null){return res;}Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();TreeNode temp = root;while(!stack.isEmpty() || temp != null){while(temp != null){res.add(temp.val);stack.push(temp);temp = temp.left;}temp = stack.pop();temp = temp.right;}return res;
}

 迭代法实现中序遍历

 代码实现

  /*** 迭代法  实现  中序遍历* @param root 根节点* @return 中序遍历的节点集合*/public List<Integer> cenOrderTraverse(TreeNode root){List<Integer> res = new ArrayList<>();if (root == null){return res;}Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();while ( root != null || ! stack.isEmpty()){while (root != null){stack.push(root);root = root.left;}root =  stack.pop();res.add(root.val);root = root.right;}return res;}

 迭代法实现后序遍历 

 实现要点

        后序遍历的非递归实现有三种基本的思路: 反转法、访问标记法、和Morris法可惜三种理解起来都有些难度,如果头发不够,可以等一等再学习。
        这里只介绍一种好理解又好实现的方法: 反转法

实现思路 

如下图,我们先观察后序遍历的结果是seg=9 5 7 4 3,如果我们将其整体反转的话就是new seq={3 4 7 5 9}

image.png

          要得到new seq的方法和前序遍历思路几乎一致,只不过是左右反了。前序是先中间,再左边然后右边,而这里是先中间,再后边然后左边。那我们完全可以改造一下前序遍历,在前序基础上修改左右孩子进入栈的顺序,即先遍历右孩子,将其压入栈,最后才遍历左孩子,得到序列new seq之后再通过Collections工具类的reverse()方法,再reverse一下就是想要的结果了,代码如下:

    /*** 反转法  实现  后序遍历* @param root 根节点* @return 后序遍历的节点集合*/public List<Integer> postOrderTraverse(TreeNode root){ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();if (root == null){return res;}Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();TreeNode node = root;while (!stack.isEmpty() || node != null){while (node != null){res.add(node.val);stack.push(node);node = node.right;}node = stack.pop();node = node.left;}Collections.reverse(res);return res;}

 

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