二叉树的遍历

最新推荐文章于 2024-10-21 08:57:50 发布

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本文深入探讨了二叉树的四种主要遍历方法：前序遍历、中序遍历、后序遍历和层次遍历。通过递归和非递归方式详细解释了每种遍历的实现原理，并提供了具体的Java代码示例。

前序遍历(根左右)

递归

public void preOrderTraverse1(TreeNode root){
    if (root == null)
        return;
    System.out.print(root.val+"  ");//遍历根节点
    preOrderTraverse1(root.left);//先序递归遍历左子树
    preOrderTraverse1(root.right);//先序递归遍历右子树
}

非递归

数据结构:栈(因为每次访问完左孩子,还要访问右孩子)

public void preOrderTraverse2(TreeNode root){
    Stack<TreeNode> stack=new Stack<>();
    TreeNode cur=root;
    TreeNode temp=null;
    while(cur!=null||!stack.isEmpty()){
        while (cur!=null){
            System.out.println(cur.val);//先打印当前节点
            stack.push(cur);
            cur=cur.left;//遍历左子树
        }//左子树遍历完,走到最左的叶子节点
        if(!stack.isEmpty()){
            temp= stack.pop();
            cur=temp.right;
        }//遍历当前节点的右节点,对右节点同样先遍历左子树,在遍历右子树

    }
}

中序遍历(左根右)

递归

public void inOrderTraverse1(TreeNode root){
    if (root == null)
        return;
    inOrderTraverse1(root.left);
    System.out.print(root.val+"  ");
    inOrderTraverse1(root.right);
}

非递归

和先序遍历的思路一样,只需修改打印输入值的位置

public void inOrderTraverse2(TreeNode root){
    Stack<TreeNode> stack=new Stack<>();
    TreeNode cur=root;
    TreeNode temp=null;
    while(cur!=null||!stack.isEmpty()){
        while (cur!=null){
            stack.push(cur);
            cur=cur.left;//遍历左子树
        }//左子树遍历完,走到最左的叶子节点
        if(!stack.isEmpty()){
            temp= stack.pop();
            System.out.println(cur.val);//打印当前节点
            cur=temp.right;
        }//遍历当前节点的右节点,对右节点同样先遍历左子树,在打印当前节点,最后遍历右子树
    }
}

后序遍历

递归

public void postOrderTraverse1(TreeNode root){
    if (root == null)
        return;
    postOrderTraverse1(root.left);
    postOrderTraverse1(root.right);
    System.out.print(root.val+"  ");
}

非递归

和前两种遍历方法不同的是先访问一次根节点,得到左子树,在访问一次根节点得到右子树,最后在访问根节点,因此设置一个节点来保存上次访问的节点.

public void postOrderTraverse2(TreeNode root){
    Stack<TreeNode> stack=new Stack<>();
    TreeNode cur=root;
    TreeNode pre=null;//定义一个节点,为当前节点上次访问的节点
    while (cur!=null){
        stack.push(cur);
        cur=cur.left;//遍历左子树
    }//左子树遍历完,走到最左的叶子节点
    while(!stack.isEmpty()){
        cur=stack.pop();
        //如果上次访问的是当前节点的左孩子,则还要继续访问右孩子
        if(cur.right!=null&&cur.right!=pre){
            stack.push(cur);//将当前节点继续入栈,访问右孩子
            cur=cur.right;
            while (cur!=null){
                stack.push(cur);
                cur=cur.left;//遍历左子树
            }//左子树遍历完,走到最左的叶子节点
        }else{//如果上次访问的上去节点的右孩子,那就直接访问根节点
            System.out.println(cur.val);
            pre=cur;
        }
    }
}

层次遍历

数据结构:队列.先将根节点入队,访问根节点出队的时候,把左右节点入队

public void levelTraverse(TreeNode root) {
    LinkedList<TreeNode> queue=new LinkedList<>();
    queue.offer(root);
    TreeNode cur=null;
    while(!queue.isEmpty()){
        cur=queue.poll();
        System.out.println(cur.val);
        if(cur.left!=null){
            queue.offer(cur.left);
        }
        if(cur.right!=null){
            queue.offer(cur.right);
        }
    }
}