Java二叉樹的四種遍歷(遞歸與非遞歸)
一、先序遍歷與后序遍歷
先序遍歷根節(jié)點(diǎn),再遍歷左子樹,再遍歷右子樹。
后序遍歷先遍歷左子樹,再遍歷右子樹,再遍歷根節(jié)點(diǎn)。
先序遍歷遞歸實(shí)現(xiàn):
public static void preOrderByRecursion(TreeNode root) { // 打印節(jié)點(diǎn)值 System.out.println(root.value); preOrder(root.left); preOrder(root.right); }
先序遍歷的非遞歸實(shí)現(xiàn):
非遞歸實(shí)現(xiàn)需要借助棧這樣一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實(shí)際上遞歸實(shí)現(xiàn)也是依靠棧,只不過是隱式的。
- 先將根節(jié)點(diǎn)壓入棧中。
- 彈出棧中的節(jié)點(diǎn),將彈出節(jié)點(diǎn)的右子節(jié)點(diǎn)壓入棧中,再將彈出節(jié)點(diǎn)的左子樹壓入棧中。
- 重復(fù)步驟2,直到棧為空。
public static void preOrder(TreeNode root) { if (root == null) { return; } Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); stack.push(root); while (!stack.empty()) { TreeNode node = stack.pop(); // 打印節(jié)點(diǎn)值 System.out.print(node.value + " "); if (node.right != null) { stack.push(node.right); } if (node.left != null) { stack.push(node.left); } } }
后序遍歷遞歸實(shí)現(xiàn):先序遍歷反過來,就不贅述了。
public static void postOrderByRecursion(TreeNode root) { postOrderByRecursion(root.left); postOrderByRecursion(root.right); System.out.println(root.value); }
后序遍歷非遞歸實(shí)現(xiàn):后序遍歷就是先序遍歷反過來,所以需要兩個(gè)棧,多出來的棧用來反向輸出。
public static void postOrder(TreeNode root) { if (root == null) { return; } Stack<TreeNode> s1 = new Stack<>(); Stack<TreeNode> s2 = new Stack<>(); s1.push(root); while (!s1.empty()) { TreeNode node = s1.pop(); s2.push(node); if (node.left != null) { s1.push(node.left); } if (node.right != null) { s1.push(node.right); } } while (!s2.empty()) { System.out.println(s2.pop().value); } }
二、中序遍歷
中序遍歷先遍歷左子樹,再遍歷根節(jié)點(diǎn),再遍歷右子樹。
遞歸遍歷:
public static void inOrderByRecursion(TreeNode root) { if (root == null) { return; } inOrderByRecursion(root.left); // 打印節(jié)點(diǎn)值 System.out.println(root.value); inOrderByRecursion(root.right); }
非遞歸遍歷:
- 將二叉樹的左側(cè)“邊”從上到下依次壓入棧中。
- 從棧中彈出節(jié)點(diǎn)
- 對(duì)以彈出節(jié)點(diǎn)的右子節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的子樹,重復(fù)步驟1。
- 重復(fù)2、3步驟,直到棧為空。
public static void inOrder(TreeNode root) { if (root == null) { return; } Stack<TreeNode> stack = new Stack<>(); TreeNode cur = root; while (cur != null) { stack.push(cur); cur = cur.left; } while (!stack.empty()) { TreeNode node = stack.pop(); System.out.println(node.value); cur = node.right; while (cur != null) { stack.push(cur); cur = cur.left; } } }
三、層序遍歷
層序遍歷顧名思義就是一層一層,從左到右的遍歷二叉樹。需要用到隊(duì)列這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
- 將根節(jié)點(diǎn)推入隊(duì)列。
- 從隊(duì)列中取出一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
- 先將取出節(jié)點(diǎn)的左子節(jié)點(diǎn)推入隊(duì)列,再將取出節(jié)點(diǎn)的右子節(jié)點(diǎn)推入隊(duì)列。
- 重復(fù)2、3步驟直到隊(duì)列中無節(jié)點(diǎn)可取。
public static void floorOrder(TreeNode root) { if (root == null) { return; } Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); queue.add(root); while (!queue.isEmpty()) { TreeNode node = queue.poll(); System.out.println(node.value); if (node.left != null) { queue.add(node.left); } if (node.right != null) { queue.add(node.right); } } }
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