二叉排序树非递归实现

只测试了一组数据,有可能是错的。。。

public class BinarySortTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9};
        Node root = arrayToBinarySortTree(array);
        root.infixOrder();
    }

    public static Node arrayToBinarySortTree(int[] array) {
        Node root = new Node(array[0]);
        int len = array.length;
        int cur = 0;
        Node curNode = null;
        for (int i = 1; i < len; i++) {
            cur = array[i];
            curNode = root;
            //判断是否找到了位置
            boolean flag = false;
            while (true) {
                while (cur <= curNode.num) {
                    if (curNode.left != null) {
                        curNode = curNode.left;
                    } else {
                        curNode.left = new Node(cur);
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }
                while (cur > curNode.num) {
                    if (curNode.right != null) {
                        curNode = curNode.right;
                    } else {
                        curNode.right = new Node(cur);
                        flag = true;
                        break;
                    }
                }
                if (flag) {
                    break;
                }
            }
        }
        return root;
    }

}

class Node {
    public int num;
    public Node left;
    public Node right;

    public Node(int num) {
        this.num = num;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return num + "";
    }

    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.print("=>" + this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }
}

在这里插入图片描述

### 关于二叉排序树非递归遍历的实现 #### 中序遍历(In-order Traversal) 中序遍历是一种常见的二叉排序树遍历方式,其访问节点的顺序为:先访问左子树,再访问当前节点,最后访问右子树。以下是基于栈的非递归中序遍历算法: ```c++ void InOrderTraversal(BSTree root) { std::stack<BSTNode*> s; BSTNode* p = root; while (p != nullptr || !s.empty()) { while (p != nullptr) { s.push(p); // 将左子树压入栈 p = p->lchild; } if (!s.empty()) { p = s.top(); // 访问栈顶节点 s.pop(); printf("%d ", p->key); // 输出节点值 p = p->rchild; // 转向右子树 } } } ``` 上述代码通过显式使用栈来模拟递归调用的过程[^1]。 --- #### 前序遍历(Pre-order Traversal) 前序遍历按照“根 -> 左 -> 右”的顺序访问节点。以下是其实现方法: ```c++ void PreOrderTraversal(BSTree root) { std::stack<BSTNode*> s; BSTNode* p = root; if (root == nullptr) return; s.push(root); while (!s.empty()) { p = s.top(); s.pop(); printf("%d ", p->key); // 输出当前节点值 if (p->rchild != nullptr) { s.push(p->rchild); // 先压入右孩子 } if (p->lchild != nullptr) { s.push(p->lchild); // 后压入左孩子 } } } ``` 此代码利用栈实现了前序遍历逻辑[^2]。 --- #### 后序遍历(Post-order Traversal) 后序遍历遵循“左 -> 右 -> 根”的访问顺序。由于后序遍历较为复杂,通常需要两个栈或者标记已访问过的节点。以下是单栈版本的实现: ```c++ void PostOrderTraversal(BSTree root) { std::stack<BSTNode*> s1, s2; BSTNode* p = root; if (root == nullptr) return; s1.push(root); while (!s1.empty()) { p = s1.top(); s1.pop(); s2.push(p); // 存储到第二个栈中反转顺序 if (p->lchild != nullptr) { s1.push(p->lchild); // 先处理左子树 } if (p->rchild != nullptr) { s1.push(p->rchild); // 再处理右子树 } } while (!s2.empty()) { p = s2.top(); s2.pop(); printf("%d ", p->key); // 按照逆序输出 } } ``` 该算法借助双栈机制完成后序遍历操作[^3]。 --- #### 层次遍历(Level Order Traversal) 层次遍历按层依次访问节点,适合采用队列数据结构实现: ```c++ #include <queue> void LevelOrderTraversal(BSTree root) { std::queue<BSTNode*> q; if (root == nullptr) return; q.push(root); while (!q.empty()) { BSTNode* p = q.front(); q.pop(); printf("%d ", p->key); // 输出当前节点值 if (p->lchild != nullptr) { q.push(p->lchild); // 加入左子树 } if (p->rchild != nullptr) { q.push(p->rchild); // 加入右子树 } } } ``` 以上代码展示了如何使用队列进行广度优先搜索以完成层次遍历。 --- ### 总结 不同类型的遍历适用于不同的场景需求。例如,在验证二叉排序树性质时常用中序遍历;而在某些特定应用下可能更倾向于其他形式的遍历。
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