數據結構--樹的非遞歸遍歷

    樹的遞歸遍歷代碼非常簡單易懂，但是由於遞歸會占用非常多的棧空間，因此非遞歸的遍歷樹也是必須要掌握的。因此最近仔細分析了很多的代碼以及理解了遍歷的過程，最后敲一遍並在這里記錄一下，以后可以快速回顧。一般來說，遞歸可以解決的問題也一定可以用棧加循環的方式解決，畢竟遞歸實質上就是利用了棧嘛。

 

樹從根節點開始對每個結點進行遍歷，每個結點必定被訪問三次，如上圖。

第一次碰到就訪問就是先序，第二次碰到訪問就是中序，第三次碰到訪問就是后序。

public class TreeReader {

    public void preOrder(TreeNode t) {  //先序遍歷
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        while(t != null || !s.isEmpty()) {
            while(t != null) {
                System.out.println(t.val);  //第一次碰到就訪問結點
                s.push(t);                //壓棧保存，以便左邊訪問完了，之后可以彈出它得到它的右節點
                t = t.left;
            }
            if(!s.isEmpty()) {
                t = s.pop();
                t = t.right;      //當上述循環退出，說明左子樹全訪問完了，則把父結點彈出，准備訪問右子樹
            }
        }
    }

    public void inOrder(TreeNode t) {  //中序，與先序很像，只是在第二次碰到結點才訪問
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        while(t != null || !s.isEmpty()) {
            while(t != null) {
                s.push(t);      //第一次碰到不訪問，只保存
                t = t.left;
            }
            if(!s.isEmpty()) {
                t = s.pop();
                System.out.println(t.val);    //左子樹訪問完了，彈出父結點，第二次碰到則訪問
                t = t.right;            //准備訪問右子樹
            }
        }
    }

    public void lastOrder(TreeNode t) {  //后序與上述兩種方式有區別，只有左右結點都被訪問，當前結點才能被訪問
        TreeNode preNode = null;         //記錄上一次訪問結點
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        s.push(t);    //壓入根節點，這貨鐵定最后訪問，萬年棧底元素
        while(!s.isEmpty()) {
            TreeNode current = s.peek(); //獲取棧頂元素

            //當前結點左右結點均為空，或左右結點不都為空但已經都被訪問則當前結點可以訪問了（即上次訪問結點preNode == 左/右結點）
            //由於壓棧順序是先右后左，所以當前結點的孩子們訪問時必然是先左后右. preNode == left說明當前結點只有左孩子且已被訪問，==right說明有兩個孩子且左右均已訪問
            if((current.left==null&&current.right==null)||(preNode!=null&&(preNode==current.left||preNode==current.right))){
                System.out.println(current.val);
                s.pop();  
                preNode = current;  //每訪問一個結點都記錄一下，以便下次判斷結點的左右孩子是否已被訪問
            }
            else {
　　　　　　　　   if(current.right != null)  //若不滿足上述條件，則把當前結點的孩子以先右后左的順序壓棧，這樣訪問時就是先左后右了
                　　s.push(current.right);
            　　if(current.left != null)
                　　s.push(current.left);
　　　　　　  }
        }
    }

}

class TreeNode {

    TreeNode left;
    TreeNode right;
    int val;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}