题目
用递归和非递归的方式,分别按照二叉树先序、中序和后序打印所有的节点。我们约定:先序遍历顺序为根、左、右;中序遍历顺序为左、根、右;后序遍历顺序为左、右、根。
解答
用递归实现三种遍历是最基本的内容
先序遍历的递归实现
/**
* 二叉树先序递归遍历
*/
public class Node{
public int value;
public Node left;
public Node right;
public Node(int data){
this.value = data;
}
}
public void preOrderRecur(Node head){
if(head == null){
return ;
}
System.out.println(head.value+"");
preOrderRecur(head.left);
preOrderRecur(head.right);
}
中序遍历的递归实现
/**
* 二叉树中序递归遍历
*/
public class Node{
public int value;
public Node left;
public Node right;
public Node(int data){
this.value = data;
}
}
public void inOrderRecur(Node head){
if(head == null){
return ;
}
inOrderRecur(head.left);
System.out.println(head.value+"");
inOrderRecur(head.right);
}
后遍历的递归实现
/**
* 二叉树后序递归遍历
*/
public class Node{
public int value;
public Node left;
public Node right;
public Node(int data){
this.value = data;
}
}
public void posOrderRecur(Node head){
if(head == null){
return ;
}
posOrderRecur(head.left);
posOrderRecur(head.right);
System.out.println(head.value+"");
}
用递归方法解决的问题都能用非递归方法实现。这是因为递归方法无非就是利用函数栈来保存信息,如果用自己申请的数据结构来代替函数栈,也可以实现相同的功能。
非递归的方式实现二叉树的先序遍历,具体过程如下:
-
申请一个新的栈,记做stack。然后将头节点head压入stack中。
-
从stack中弹出栈顶节点,记做cur,然后打印cur的值,再将节点的右孩子(不为空的话)先压入stack中,最后将cur的左孩子(不为空的话)压入stack中。
-
不断重复步骤2,直到stack为空,全部过程结束。
/**
* 非递归先序遍历
*/
public void preOrderUnRecur(Node head){
if(head!=null){
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
stack.add(head);
while(!stack.isEmpty()){
head = stack.pop();
System.out.println(head.value+"");
if(head.right!=null){
stack.push(head.right);
}
if(head.left!=null){
stack.push(head.left);
}
}
}
System.out.println("");
}
非递归的方式实现二叉树的中序遍历,具体过程如下:
-
申请一个洗呢栈,记做stack。初始时,令变量cur=head。
-
先把cur节点压入栈中,对以cur节点为头的整棵子树5来说,依次把左边界压入栈中,即不断地令cur=cur.left,然后重复步骤2。
-
不断重复步骤2,直到发现cur为空,此时从stack中弹出一个节点,记做node。打印node的值,并且让cur=node.right,然后继续重复步骤2。
-
当stack为空且cur为空时整个过程停止。
/**
* 非递归中序遍历
*/
public void preOrderUnRecur(Node head){
if(head!=null){
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
while(!stack.isEmpty()||head!=null){
if(head!=null){
stack.push(head);
head=head.left;
}else{
head=stack.pop();
System.out.println(head.value+"");
head=head.right;
}
}
}
System.out.println("");
}
非递归的方式实现二叉树的后序遍历,具体过程如下:
-
申请一个栈记做s1然后将头节点压入s1中。
-
从s1中弹出的节点记做cur,然后依次将cur的左孩子和右孩子压入s1中。
-
在整个过程中,每一个从s1中弹出的节点都放到s2中。
-
不断重复步骤2和步骤3,直到s1为空,过程停止。
-
从s2中弹出节点并打印。
/**
* 非递归后序遍历
*/
public void preOrderUnRecur(Node head){
if(head!=null){
Stack<Node> s1 = new Stack<Node>();
Stack<Node> s2 = new Stack<Node>();
s1.push(head);
while(!s1.isEmpty()){
head=s1.pop();
s2.push(head);
if(head.left!=null){
s1.push(head.left);
}
if(head.right!=null){
s1.push(head.right);
}
}
while(!s2.isEmpty()){
System.out.println(s2.pop().value+"");
}
}
System.out.println("");
}
参考资料:《程序员面试代码指南》左程云 著