前言
相信学过或是了解过二叉树的朋友都知道,他的前序、中序、后序遍历使用递归法实现非常简单,那么如果使用非递归的方式来解,也就是使用迭代来解,你还能将他拿下么?实际上一点都不难,往下看~
一、前序遍历
前序遍历,就是按照 根结点->左节点->右节点 的顺序去访问,如果要使用非递归的方式去访问,我们就离不开一个重要的数据结构——“栈”(非常多适合用递归做的题用非递归的方式去做都是这样的思路),下面我们就来看看如何具体操作!
假设我们有二叉树的根节点 root,那么首先我们可以创建一个栈,将这个根节点放入栈中,接着,只要栈不为空,我们就进行循环,循环什么呢?每次 pop 出一个结点,只要这个结点右结点不为空就push压栈,接着左节点不为空就push压栈,这样循环,最后得到的就是线序遍历的结果。
Ps:因为是先序遍历,所以先从栈中弹出一个结点,接着压栈顺序是前右结点后左节点(原理:栈是先进后出的)。
力扣链接:144. 二叉树的前序遍历
根据这个链接,检验以下你是否能做对吧!
代码如下:
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList();
if(root == null) {
return list;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack();
stack.push(root);
while(!stack.isEmpty()) {
TreeNode node = stack.pop();
list.add(node.val);
if(node.right != null) {
stack.push(node.right);
}
if(node.left != null){
stack.push(node.left);
}
}
return list;
}
}
二、后续遍历
后序遍历实际上只需要在前序遍历的代码的基础上稍作修改即可~ 原本前序遍历的遍历顺序为"根 -> 左 -> 右",那么我们可以这样变一下,更改入栈的顺序,改成"根 -> 右 -> 左",也就是如下这几行代码进行一个转换
接着在对得到的数组进行反转,那么遍历顺序就变成了 "左 -> 右 -> 根",这正好就是我们要的后序遍历!
力扣链接:145. 二叉树的后序遍历
根据这个链接,检验以下你是否能做对吧!
代码如下:
class Solution {
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
if(root == null) {
return list;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack();
stack.push(root);
while(!stack.isEmpty()) {
TreeNode node = stack.pop();
list.add(node.val);
//这里和前序遍历调换顺序
if(node.left != null) {
stack.push(node.left);
}
if(node.right != null) {
stack.push(node.right);
}
}
Collections.reverse(list);
return list;
}
}
三、中序遍历
中序遍历的迭代法思路就和 前序后序 不一样了,因为中序遍历的遍历顺序与读取结点的 val 值的顺序不一样~ 实际上,我们可以用 栈 来记录结点,用一个 cur指针 来遍历!
具体的,我们可以使用一个 cur指针 先指向根节点,然后进行循环,循环什么呢?当 cur指针 不为空时,就让 cur指针 一值向左走,边走边用栈记录下结点值,当 cur指针 为空时,我们就可以从栈中弹出元素给 cur指针 ,接着让 cur 指针向右结点走,接着循环以上步骤,直到 cur == null 并且 栈为空为止。
力扣链接:94. 二叉树的中序遍历
根据这个链接,检验以下你是否能做对吧!
代码如下:
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
if(root == null) {
return list;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack();
TreeNode cur = root;
while(cur != null || !stack.isEmpty()) {
if(cur != null) {
//让 cur 一路向左走,如果当前遍历元素不为空就入栈
stack.push(cur);
cur = cur.left;
} else {
//若当前元素为空,说明左边走到头了,这时候就可以弹出元素
cur = stack.pop();
list.add(cur.val);
cur = cur.right;
}
}
return list;
}
四、层序遍历
这里便是经典的 BFS,层序遍历便是从上到下获取到每一层的数据,再将每一层依次从左到右打印。具体的,我们可以使用一个队列,首先将根结点入栈,然后用一个 size 记录下当前行的有多少个结点,通过这个 size 我们便可以直到需要弹出这一行多少元素,每弹出一个元素,就检查他的左右孩子是否为空(层序遍历,先左后右,顺序不可以颠倒),不为空就继续放入栈中。
力扣链接:94. 二叉树的中序遍历
根据这个链接,检验以下你是否能做对吧!
代码如下:
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
if(root == null){
return ret;
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);
while(!queue.isEmpty()){
int size = queue.size();
//row为一行的数据
List<Integer> row = new ArrayList<>();
//确定一层的数据
while(size > 0){
TreeNode cur = queue.poll();
row.add(cur.val);
if(cur.left != null){
queue.offer(cur.left);
}
if(cur.right != null){
queue.offer(cur.right);
}
size--;
}
//添加一层的数据
ret.add(row);
}
return ret;
}