二叉树的前序遍历、中序遍历、后续遍历(非递归实现)

 

题目：二叉树的前序遍历（非递归）

分析：

1.访问所有左路结点，并且入栈

2.取出栈顶结点的右子树，如果它不为空就模拟递归，即将其赋给cur上去(即以该节点访问所有左路结点...),否则就取下一个栈顶元素

3.直到当前结点为空(栈顶右子树)，并且栈为空说明所有元素已访问过

class Solution {
public:
    vector preorderTraversal(TreeNode* root) {
        //1.先逐个访问左路结点，并将其入栈
        //2.再访问栈顶元素的右子树
        
        stack s;
        vector v;
        TreeNode* cur=root;
        //只有cur为空，并且栈空，说明所有元素访问完
        while(cur || !s.empty())
        {
           while(cur)//左路结点入栈
           {
                v.push_back(cur->val);
                s.push(cur);
                cur=cur->left;
           }
            //来到这左路结点已入栈
            
            TreeNode* right=s.top()->right;//栈顶的右子树
            s.pop();//弹出栈顶
            cur=right;//将右子树赋给cur上去继续判断（cur是当前结点的右子树，它是可能为空的，当它为空时，继续取下一个栈顶的右子树，否则要将其赋给cur,再次
            //当做关键结点，即左路结点入栈，取栈顶，访问右子树...）
        }
        return v;
    }
};

 

题目：二叉树的中序遍历（非递归）

分析：

和前序很类似，只是中序在左路结点入栈过程中不访问，而是当栈顶结点拿出来后，访问该结点，并将其右子树模拟递归处理(赋给cur)

vector inorderTraversal(TreeNode* root) {
        stack s;
        vector v;
        
        TreeNode* cur=root;
        while(cur || !s.empty())
        {
            while(cur)
            {
                s.push(cur);
                cur=cur->left;
            }
            //来到这，左路结点全都入栈
            //访问栈顶元素
            //对栈顶元素的右子树左同样操作
            TreeNode* top=s.top();
            s.pop();
            v.push_back(top->val);
            TreeNode* right=top->right;//右子树
            cur=right;//模拟递归
        }
        return v;
    }

 

题目：二叉树的后序遍历（非递归）

分析：

和中序也很类似，将所有左路结点入栈后，但是取出栈顶元素这时候也不访问，而是直接模拟递归其右子树(取出栈顶元素可以直接访问的情况有2种，一种是当前栈顶结点的右子树为空，第二种是当前结点的右子树已经访问过了，这个可以用一个指针标记一下)

vector postorderTraversal(TreeNode* root) {
        
        stack s;
        vector v;
        
        TreeNode* cur=root;
        TreeNode* prev=nullptr;
        while(cur || !s.empty())
        {
            while(cur)
            {
                s.push(cur);
                cur=cur->left;
            }
            //来到这，左路结点都已经入栈
            TreeNode* top=s.top();//栈顶元素
            TreeNode* right=top->right;//栈顶元素的右子树
            if(right==nullptr || top->right==prev)//栈顶元素的右子树为空/或者上一次访问过的元素就是栈顶的右子树根结点(说明访问过回来了)，直接可以访问栈顶元素
            {
                v.push_back(top->val);
                prev=top;//记录上一次访问的结点
                s.pop();
            }
            else//栈顶元素不空
            {
                cur=right;
            }
        }
        return v;
    }