二叉树的三种非递归遍历方式

Posted 2021-12-06 一朵花花

前言：
在之前，我们写到了二叉树的递归 先、中、后序的遍历方式，今天，来讨论这三种遍历方式的非递归实现！！

先序遍历

思路： 类似于层序遍历

• 创建一个栈，先把根节点入栈
• 循环取栈顶元素，并访问(打印)
• 把当前节点的左 / 右子树分别入栈
• 当栈为空时，遍历结束

代码实现：

public List<Integer> preorderTraversal(Node root) {
    List<Integer> result = new ArrayList<>();
    // 空树判断
    if(root == null){
        return result;
    }
    // 创建一个栈
    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node cur = root;
    while(!stack.isEmpty() || cur != null){
        while(cur != null){
            result.add(cur.val);
            stack.push(cur);
            cur = cur.left;
        }
        cur = stack.pop();
        cur = cur.right;
    }
    return result;
}

中序遍历

思路：
仍然先要创建一个栈，创建一个 cur ，从根节点出发，循环往左找，一直找到 null 为止，路径上遇到的节点都入栈
遇到 null 的时候，就取栈顶元素，并访问(打印)
再让 cur 从当前栈顶元素的右子树出发，循环刚才的过程

代码实现：

public List<Integer> inorderTraversal(Node root) {
    //创建一个List
    List<Integer> result = new ArrayList<>();
    //空树判断
    if(root == null){
        return result;
    }
    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node cur = root;
    while(!stack.isEmpty() || cur != null){
        while(cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.left;
        }
        cur = stack.pop();
        result.add(cur.val);
        cur = cur.right;
    }
    return result;
}

后序遍历

思路： 和中序遍历很像
先创建一个栈，创建一个 cur，从根节点出发，循环往左找，一直找到 null 为止，路径上遇到的节点都入栈，(此时还不能访问，若栈顶元素的右子树为 null，或右子树已经被访问过了，才能访问栈顶元素)

右子树是否已经访问：使用一个 prev 记录下后序遍历过程中最后一个被访问到的元素

代码实现：

public List<Integer> postorderTraversal(Node root) {
    //创建一个List
    List<Integer> result = new ArrayList<>();
    //空树判断
    if(root == null){
        return result;
    }
    Stack<Node> stack = new Stack<>();
    Node cur = root;
    Node prev = null;
    while(cur != null || !stack.isEmpty()){
        while(cur != null){
            stack.push(cur);
            cur = cur.left;
        }
        cur = stack.pop();
        if(cur.right == null || cur.right == prev){
            result.add(cur.val);
            prev = cur;
            cur = null;
        }
        else {
            stack.push(cur);
            cur = cur.right;
        }
    }
    return result;
}