Stack和non-recursion中序遍歷

本文深入探讨了Java中Stack类的使用,包括push、peek、contains等方法,并通过实例展示了如何利用Stack实现二叉树的非递归前序遍历算法。此外,还提供了一个简单的Try类,用于演示Stack的基本操作。
package Stack;

import java.util.Stack;

public class Try {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Stack <Integer >stack = new Stack ();
		stack.push(9);
		System.out.println(stack.peek()); //peek是用的print 準備要pop的數但不用從數組中除掉
		System.out.println(stack.contains(9));
	}

}
	public void nonre_preorder_iterator(Node node){
		if(node == null) {   //如果node為空 則return nothing
			return;
		}
		//step 1
		Stack st = new Stack();
		//step 2
		st.push(node);
		
		while (st.empty() != true) { //當stack不是空的時侯進行以下循環
		//step 3
		Node curr = (Node) st.pop(); //cast st.pop() 的數據轉化為 Node type
		System.out.println(curr.id);
		if (curr.rightchild != null) {
			st.push(curr.rightchild);
		}
		if (curr.leftchild != null) {
			st.push(curr.leftchild);
		}
		}
		
	}
### 迭代中序遍历与递归中序遍历的区别 对于二叉树的中序遍历,存在两种主要的方法来实现这一操作:迭代递归。这两种方法虽然都能达到相同的结果—即按照左子树、根节点、右子树顺序访问所有结点,但在具体实施过程中有着显著的不同。 #### 递归中序遍历的特点 递归版本通过函数自身的反复调用来完成遍历过程。每次遇到一个新的节点时,先尝试进入其左侧分支直到最深处,再处理当前层的数据项,最后转向右侧继续上述流程。这种方式直观易懂,易于编写且维护简单[^2]。 ```cpp void inOrderTraversal(BinTree *root){ if (root == NULL) { return; } inOrderTraversal(root->left); cout << root->data << ' '; inOrderTraversal(root->right); } ``` #### 迭代中序遍历的特点 相比之下,迭代方案则利用栈数据结构模拟了递归调用的过程。由于无法直接像递归那样自动保存上下文信息,因此需要显式地管理一个外部辅助栈用于记录待处理的节点路径。当沿着某条路线深入到尽头之后,则可以从栈顶弹出最近一次未完全探索过的节点并打印出来,接着转而考察它的右边部分[^1]。 ```python def inorder_iterative(root): stack, result = [], [] while True: # Reach the left most Node of the current Node while root is not None: stack.append(root) root = root.left # Backtrack from empty subtree and visit node at top of stack; if it's null we're done. if not stack: break node = stack.pop() result.append(node.val) # We have visited the node and its left subtree. Now, it's right subtree's turn. root = node.right return result ``` ### 实现方式对比 - **内存消耗**:递归方法依赖于系统的调用堆栈空间来进行临时存储,而对于特别深或复杂的树形结构可能会引发溢出错误;相反,迭代版允许开发者自行控制使用的额外资源量。 - **可读性理解难度**:通常情况下,采用递归来表达逻辑更加简洁明了,容易被初学者接受。然而随着程序规模增大或是面对更复杂的问题场景时,过度嵌套可能导致难以追踪的状态变化。此时借助循环语句配合适当的数据容器往往能带来更好的性能表现及更高的灵活性[^4]。
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