二叉树的非递归遍历(java实现)

二叉树的创建

树的定义

/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
*     int val;
*     TreeNode left;
*     TreeNode right;
* }
*/

二叉树的创建

public static TreeNode Create(){
String str=scan.next();
char c=str.charAt(0);
TreeNode root;
if(c=='^'){
root=null;
}else{
root=new TreeNode();
root.val=c;
root.left=Create();
root.right=Create();
}
return root;
}

树的遍历

树遍历的相关内容

(1)什么是二叉树的遍历？
指按某种规律对二叉树的每个结点进行访问且仅访问一次的过程。
(2)从另一个方面来说，遍历操作就是将二叉树中的结点按一定的规律进行线性化的操作，将非线性化结构变成线性化的访问序列。
(3)二叉树遍历的重要性？
二叉树遍历是对二叉树进行多种运算操作的基础。

前序非递归

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
TreeNode t=root;
while(t!=null || stack.size()!=0){
while(t!=null){
list.add(t.val);
stack.push(t);
t=t.left;
}
if(stack.size()!=0){
TreeNode node=stack.pop();
t=node.right;
}
}
return list;
}

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
TreeNode t=root;
while(t!=null || stack.size()!=0){
if(t!=null){
list.add(t.val);
stack.push(t);
t=t.left;
}else{
TreeNode node=stack.pop();
t=node.right;
}
}
return list;
}

中序非递归

public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
TreeNode t=root;
while(t!=null || stack.size()!=0){
while(t!=null){
stack.push(t);
t=t.left;
}
if(stack.size()!=0){
TreeNode node=stack.pop();
list.add(node.val);
t=node.right;
}
}
return list;
}

后序非递归

//在后序遍历时，左右子树均访问完成后，从右子树返回时，上层结点才能退栈并被访问
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
TreeNode t=root;
TreeNode now=null;         //始终记录刚访问过的结点
while(t!=null || stack.size()!=0){
while(t!=null){
stack.push(t);
t=t.left;
}
if(stack.size()!=0){
//当前的栈顶元素
TreeNode node=stack.peek();
if(node.right==null || node.right==now){
stack.pop();
list.add(node.val);
now=node;
}else{
t=node.right;
}
}
}
return list;
}

层次遍历

public static void be(TreeNode root){
Queue<TreeNode> queue=new LinkedList<TreeNode>();
queue.offer(root);
while(queue.size()!=0){
TreeNode node=queue.poll();
System.out.print(node.val);
if(node.left!=null)
queue.offer(node.left);
if(node.right!=null)
queue.offer(node.right);
}
}

复杂度的比较

O(n)：设有n个结点，访问每个结点的时间为常量级。
O(k)：所需的栈空间和二叉树深度k成正比。