【数据结构与算法】二叉树 前序 中序 后序 非递归实现 极简

节点:

class TreeNode{
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    TreeNode(int val){
        this.val = val;
    }
}

前序:

 public List preorderTraversal(TreeNode root) {
        List result = new ArrayList<>();
        TreeNode p = root;
        Stack stack = new Stack<>();
        while(p != null || !stack.isEmpty()){
            if(p != null){
                result.add(p.val);
                stack.push(p);
                p = p.left;
            }else{
                p = stack.pop().right;
            }
        }
        return result;
    }

思路是只要遍历指针p不空,就输出p,然后一直找它的左边,直到null,这时就出栈一个,然后让p指向出栈的右边,重复之前的过程,还是一直找左边。因为树的遍历我们一般都是dfs,深度遍历,深度遍历就是优先往深里找。这里的p其实就是遍历的子树的根,先根那就是先输出p,然后把p压入栈,这样就可以记录右子树了,然后把p设置为左子树相同的处理。只有左子树完了才出栈遍历右子树,仍然是一样的过程。


中序:

    public List inorderTraversal(TreeNode root) {
        List result = new ArrayList<>();
        TreeNode p = root;
        Stack stack = new Stack<>();
        while(p != null || !stack.isEmpty()){
            if(p != null){
                stack.push(p);
                p = p.left;
            }else{
                TreeNode node = stack.pop();
                result.add(node.val);
                p = node.right;
            }
        }
        return result;
    }
基本和前序没有区别,只是输出根的位置变了。只有左边没有了才出栈输出根。


后序:

这是我这次关注的,有一次面试偏偏被问到了。今天发现了一个很牛逼的写法,相当简洁,也是按照之前的思路写的。

后序遍历,根的位置可以确定,是在结果队列的最后一个位置,然后根前面是左子树和右子树,难点在于左子树的根和右子树的根怎么放?一般我们可能会想到先放左子树,但是左子树的根确实找不到地方放。其实右子树更好放,因为右子树的根的位置可以确定,就是父节点前面,也就是倒数第二个,这是一个特别有用的规律,直接决定了我们程序的写法将相当简洁。

那么程序逻辑就变了,我们先把根节点放在结果的最后一位,然后再递归处理右子树,在根节点前面放右子树,最后处理左子树,在右子树前面放左子树。为什么先处理右子树呢?就是之前那个发现,因为右子树的根是可以确定位置的,就是倒数第二个位置。

感觉这个思路简直碉堡了。有木有!!!

    public List postorderTraversal(TreeNode root) {
        List result = new ArrayList<>();
        TreeNode p = root;
        Stack stack = new Stack<>();
        while(p != null || !stack.isEmpty()){
            if(p != null){
                stack.push(p);
                result.add(0, p.val);
                p = p.right;
            }else{
                TreeNode node = stack.pop();
                p = node.left;
            }
        }
        return result;
    }


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