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【LeetCode-面試演算法經典-Java實現】【145-Binary Tree Postorder Traversal(二叉樹非遞迴後序遍歷)】

原題

  Given a binary tree, return the postorder traversal of its nodes’ values.
  For example:
  Given binary tree {1,#,2,3},

   1
    \
     2
    /
   3

  return [3,2,1].
  Note: Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

題目大意

  給定一個二叉樹,輸出後序遍歷的結果,嘗試使用兩種方法實現

解題思路

  第一種:使用遞迴方式。
  第二種:使用非遞迴的方法
  根據後序遍歷的順序,先訪問左子樹,再訪問右子樹,後訪問根節點,而對於每個子樹來說,又按照同樣的訪問順序進行遍歷,後序遍歷的非遞迴的實現相對來說要難一些,要保證根節點在左子樹和右子樹被訪問後才能訪問,思路如下:
   對於任一節點P,
  1)先將節點P入棧;
  2)若P不存在左孩子和右孩子,或者P存在左孩子或右孩子,但左右孩子已經被輸出,則可以直接輸出節點P,並將其出棧,將出棧節點P標記為上一個輸出的節點,再將此時的棧頂結點設為當前節點;
  3)若不滿足2)中的條件,則將P的右孩子和左孩子依次入棧,當前節點重新置為棧頂結點,之後重複操作2);
  4)直到棧空,遍歷結束。

程式碼實現

結點類

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

第一種方法:演算法實現類

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {
    private List<Integer> result;
    public List<Integer> postorderTraversal
(TreeNode root) { result = new LinkedList<>(); preOrder(root); return result; } private void preOrder(TreeNode root) { if (root != null) { preOrder(root.left); preOrder(root.right); result.add(root.val); } } }

第二種方法:演算法實現類

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {

    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new LinkedList<>();

        if (root != null) {
            // 雙端佇列,當作棧來使用
            Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();
            // 指向前一個處理的結點 
            TreeNode prev = null;
            // 指向當前處理的結點
            TreeNode curr;
            // 根結點入棧
            deque.addLast(root);
            // 棧非空
            while (!deque.isEmpty()) {
                // 獲取棧頂元素(不刪除)
                curr = deque.getLast();
                if ((curr.left == null && curr.right == null) // 當前元素無左右子樹
                        // prev != null && curr.left == prev,當前結點只有左子樹,並且左子樹已經遍歷完
                        // prev != null && curr.right == prev,當前結點有左右子樹,並且左右子樹已經遍歷完
                        || (prev != null && (curr.left == prev || curr.right == prev))) {
                    // 刪除棧頂元素
                    curr = deque.removeLast();
                    // 結點值入棧
                    list.add(curr.val);
                    // 更新上一個處理的結點
                    prev = curr;
                } else {

                    // 左右子樹未遍歷完,將非空左右子樹入棧

                    if (curr.right != null) {
                        deque.addLast(curr.right);
                    }

                    if (curr.left != null) {
                        deque.addLast(curr.left);
                    }
                }
            }
        }

        return list;
    }
}

評測結果

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第一種方法結果:

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