非遞歸實現二叉樹先序、中序和后序遍歷

用遞歸方式實現二叉樹先序、中序和后序遍歷很簡單。

用遞歸方法解決的問題都能用非遞歸的方法實現。遞歸就是利用函數棧來保存信息，如果用自己申請的數據結構來代替函數棧，也可以實現相同的功能。

 

用非遞歸的方式實現二叉樹的先序遍歷（LeetCode144）：

1、申請一個棧stack，然后將頭節點壓入stack中。

2、從stack中彈出棧頂節點，打印，再將其右孩子節點（不為空的話）先壓入stack中，最后將其左孩子節點（不為空的話）壓入stack中。

3、不斷重復步驟2，直到stack為空，全部過程結束。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
import java.util.*;
class Solution {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
        Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
        if (root!=null) {
            stack.push(root);
            while(!stack.empty()) {
                TreeNode tr=stack.pop();
                list.add(tr.val);
                if(tr.right!=null) {
                    stack.push(tr.right);
                }
                if(tr.left!=null) {
                     stack.push(tr.left);
                }
            }
        }   
        return list;
    }
}

 

用非遞歸的方式實現二叉樹的中序遍歷（LeetCode94）：

1、申請一個棧stack，初始時令cur=head

2、先把cur壓入棧中，依次把左邊界壓入棧中，即不停的令cur=cur.left，重復步驟2

3、不斷重復2，直到為null，從stack中彈出一個節點，記為node，打印node的值，並令cur=node.right,重復步驟2

4、當stack為空且cur為空時，整個過程停止。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode head) {
        List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
        Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
        if (head!=null) {
            while(head!=null||!stack.empty()) {
                if(head!=null) {
                    stack.push(head);
                    head=head.left;
                }else {
                    head=stack.pop();
                    list.add(head.val);
                    head=head.right;
                }
            }
        }
        return list;
    }
}

 

用非遞歸的方式實現二叉樹的后序遍歷（LeetCode145）：

用非遞歸的方式實現后序遍歷有點麻煩。

1、申請一個棧s1，然后將頭節點壓入棧s1中。

2、從s1中彈出的節點記為cur，然后依次將cur的左孩子節點和右孩子節點壓入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、不斷重復步驟2和步驟3，直到s1為空，過程停止。

5、從s2中依次彈出節點並打印，打印的順序就是后序遍歷的順序。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode head) {
        List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
        Stack<TreeNode> stack1=new Stack<TreeNode>();
        Stack<TreeNode> stack2=new Stack<TreeNode>();
        if (head!=null) {
            stack1.push(head);
            while(!stack1.empty()) {
                head=stack1.pop();
                stack2.push(head);
                if (head.left!=null) {
                    stack1.push(head.left);
                }
                if (head.right!=null) {
                    stack1.push(head.right);
                }
            }
            while(!stack2.empty()) {
                list.add(stack2.pop().val);
            }
        }
        return list;
    }
}

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