二叉树前中后序的非递归遍历

最新推荐文章于 2025-09-22 19:04:56 发布

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本文介绍二叉树的前序、中序及后序非递归遍历算法，通过迭代方式模拟递归过程，使用栈来保存节点，实现三种遍历方式。文章详细解释了每种遍历的具体实现，并提供了完整的Java代码示例。

一、前序非递归遍历

二、中序非递归

三、后序非递归

我们先分析前序的非递归遍历，中序和后序与此类似。

我们也可以用迭代的方式实现方法一的递归函数，两种方式是等价的，区别在于递归的时候隐式地维护了一个栈，而我们在迭代的时候需要显式地将这个栈模拟出来，其余的实现与细节都相同。

一、前序非递归遍历

前序遍历：根->左->右

class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {

        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();

        TreeNode cur = root;
        while(cur != null || ! stack.isEmpty()){
            while(cur != null){
                stack.push(cur);
                ret.add(cur.val);
                cur = cur.left;
            }
            TreeNode top = stack.pop();
            cur = top.right;
        }
        return ret;
    }
}

时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。

空间复杂度：O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)

二、中序非递归

中序遍历：左->根->右

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();

        TreeNode cur = root;
        while(cur != null || ! stack.isEmpty()){
            while(cur != null){
                stack.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            TreeNode top = stack.pop();
            ret.add(top.val);
            cur = top.right;
        }
        return ret;
    }
}

三、后序非递归

后序遍历：左->右->根

注意：

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();

        TreeNode cur = root;
        TreeNode prev = null;
        while(cur != null || ! stack.isEmpty()){
            while(cur != null){
                stack.push(cur);
                cur = cur.left;
            }
            TreeNode top = stack.peek();
            if(top.right == null || top.right == prev){
                stack.pop();
                ret.add(top.val);
                prev = top;
            }else{
                cur = top.right;
            }
        }
        return ret;
    }
}