二叉树先序中序后序遍历的非递归实现

Posted 2021-04-09 不做油腻的中年大叔

一、题目

题目如标题，我们先回顾一下二叉树遍历的递归版本

 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 + " ");
    }

二、分析非递归实现

• 先序

• 一个栈，先放入头节点

• 如果栈非空，弹出一个节点，打印，并先放右再放左

• 直到栈空

• 中序

• 一个栈，把从中间到左边的所有节点（一路左）放入栈中

• 弹出一个节点，打印，并将其右子树的一路左放入栈中

• 直到栈为空

• 后序

  先序遍历的顺序是中左右，那么只需要改变先序压栈的顺序，即可实现中右左的顺序，再设置一个help栈，将本该直接弹出打印的节点压入help栈，最后再从help栈弹出，即为后序遍历的顺序，左右中。

三、非递归实现

 public static void preOrderUnRecur(Node head){
        System.out.print("pre-order: ");
        if(head != null){
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            stack.push(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("in-order: ");
        if(head != null){
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            while(head != null || !stack.isEmpty()){
                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 posOrderUnRecur(Node head){
        System.out.print("pos-order: ");
        if(head != null){
            Stack<Node> stack = new Stack<>();
            Stack<Node> help = new Stack<>();
            stack.push(head);
            while(!stack.isEmpty()){
                head = stack.pop();
                help.push(head);
                if(head.left != null){
                    stack.push(head.left);
                }
                if(head.right != null){
                    stack.push(head.right);
                }
            }
            while(!help.isEmpty()){
                System.out.print(help.pop().value + " ");
            }
        }
        System.out.println();
    }