3.1分別用遞迴和非遞迴方式實現二叉樹先序、中序和後序遍歷
阿新 • • 發佈:2018-12-23
題目
用遞迴和非遞迴方式,分別按照二叉樹先序、中序和後序列印所有的節點。
首先給出二叉樹節點結構定義:
public class BinaryTreeNode {
//二叉樹節點
private int data;
private BinaryTreeNode left;
private BinaryTreeNode right;
public int getData() {
return data;
}
public BinaryTreeNode getLeft() {
return left;
}
public BinaryTreeNode getRight() {
return right;
}
}
三種遍歷的遞迴實現如下:
//前序遍歷遞迴的方式
public void preOrder(BinaryTreeNode root) {
if (null != root) {
System.out.print(root.getData() + "\t");
preOrder(root.getLeft());
preOrder(root.getRight());
}
}
//中序遍歷採用遞迴的方式
public void inOrder(BinaryTreeNode root) {
if (null != root) {
inOrder(root.getLeft());
System.out.print(root.getData() + "\t");
inOrder(root.getRight());
}
}
//後序遍歷採用遞迴的方式
public void postOrder(BinaryTreeNode root) {
if (root != null) {
postOrder (root.getLeft());
postOrder(root.getRight());
System.out.print(root.getData() + "\t");
}
}
用遞迴方法解決的問題都能用非遞迴的方法實現。這是因為遞迴方法無非就是利用函式棧來儲存資訊,如果用自己申請的資料結構來代替函式棧,也可以實現相同的功能。
用非遞迴的方式實現二叉樹的先序遍歷:
/**
* 前序遍歷非遞迴的方式
*
* 1.申請一個新的棧,記為stack。然後將頭節點root壓入stack中。
* 2.從stack中彈出棧頂節點,記為cur,然後列印cur節點的值,再將節點cur的右孩子(不為空的話)先壓入stack中,最後將cur的左孩子(不為空的話)壓入stack中。
* 3.不斷重複步驟2,直到stack為空,全部過程結束。
*
* @param root 根節點
*/
public void preOrderNonRecursive(BinaryTreeNode root) {
if (root != null) {
Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<>();
stack.add(root);
while (!stack.isEmpty()) {
root = stack.pop();
System.out.print(root.getData() + "\t");
if (root.getRight() != null) {
stack.push(root.getRight());
}
if (root.getLeft() != null) {
stack.push(root.getLeft());
}
}
}
System.out.println();
}
用非遞迴的方式實現二叉樹的中序遍歷:
/**中序遍歷採用非遞迴的方式
*
* 1.申請一個新的棧,記為stack。初始時,令變數cur=root。
* 2.先把cur節點壓入棧中,對以cur節點為根的整顆子樹來說,依次把左邊界壓入棧中,即不停地令cur=cur.getLeft(),然後重複步驟2。
* 3.不斷重複步驟2,直到發現cur為空,此時從stack中彈出一個節點,記為node。列印node的值,並且讓cur=node.getRight(),然後繼續重複步驟2。
* 4.當stack為空且cur為空時,整個過程停止。
*
* @param root 根節點
*/
public void inOrderNonRecursive(BinaryTreeNode root) {
if (root != null) {
Stack<BinaryTreeNode> stack = new Stack<>();
while (!stack.isEmpty() || root != null) {
if (root != null) {
stack.push(root);
root = root.getLeft();
} else {
root = stack.pop();
System.out.print(root.getData() + "\t");
root = root.getRight();
}
}
}
System.out.println();
}
用非遞迴的方式實現二叉樹的後序遍歷:
/**後序遍歷採用非遞迴的方式
*
* 用兩個棧實現
* 1.申請兩個棧,分別記為s1,s2,然後將頭節點root壓入s1中。
* 2.從s1中彈出的節點記為cur,然後依次將cur的左孩子和右孩子壓入s1中。
* 3.在整個過程中,每一個從s1中彈出的節點都放進s2中。
* 4.不斷重複步驟2和步驟3,直到s1為空,過程停止。
* 5.從s2中依次彈出節點並列印,列印的順序就是後序遍歷的順序。
*
* @param root 根節點
*/
public void postOrderNonRecursive(BinaryTreeNode root) {
if (root != null) {
Stack<BinaryTreeNode> s1 = new Stack<>();
Stack<BinaryTreeNode> s2 = new Stack<>();
s1.push(root);
while (!s1.isEmpty()) {
root = s1.pop();
s2.push(root);
if (root.getLeft() != null) {
s1.push(root.getLeft());
}
if (root.getRight() != null) {
s1.push(root.getRight());
}
}
while (!s2.isEmpty()) {
System.out.print(s2.pop().getData() + "\t");
}
}
System.out.println();
}