本篇用于轻松记忆+彻底理解二叉树的前中后序遍历之迭代法

二叉树的遍历有递归、迭代、Morris 遍历三种方法,其中递归非常简单,而Morris遍历相对复杂,因此,面试中常考察的是手写迭代法,现将二叉树的前中后序遍历的迭代法放在一起,便于理解比较和记忆。

迭代法的核心是: 借助栈结构,模拟递归的过程,需要注意何时出栈入栈,何时访问结点

以下是前中后序遍历的具体实现方式:

前序遍历:

public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {

List<Integer> list = new ArrayList<>();

Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();

while(root!=null || !stack.isEmpty()){

while(root!=null){

list.add(root.val);//根

stack.push(root);

root=root.left;//左

}

root = stack.pop();

root = root.right;//右


}

return list;

}

中序遍历:

public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {

List<Integer> list = new ArrayList<>();

Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();

while(root!=null || !stack.isEmpty()){

while(root!=null){

stack.push(root);

root = root.left;//左

}

root = stack.pop();

list.add(root);//根

root = root.right;//右

}

return list;

}

到这里,会发现,前序和中序遍历的迭代写法仅仅略有不同:

前序遍历需要每次向左走之前就访问根结点

而中序遍历先压栈,在出栈的时候才访问

后序遍历:

后序遍历有一个便于记忆的技巧方法:

我们发现,前序遍历的顺序是根左右,那么只需要将前序的左右顺序互换即变成了根右左,这时候考虑多用一个栈或者用双端队列,反过来,这时候就变成了后序的左右根

//技巧法:

public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {

Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();

Deque<Integer> queue = new LinkedList<>();


while(root!=null || !stack.isEmpty()){

while(root!=null){

queue.offerFirst(root.val);//逆序加入 根

stack.push(root);

root=root.right;//右

}

root = stack.pop();

root = root.left;//左

}

return new ArrayList<Integer>(queue);//左右根

}

但有些人觉得上述技巧并非“真正”的后序遍历

那么,如果不允许用上述技巧,需要 "真正"的后序遍历,也很简单,重点在于:

如果右子树为空或者已经访问过了才访问根结点

否则,需要将该结点再次压回栈中,去访问其右子树

//常规法

public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {

List<Integer> list = new ArrayList<>();

Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();

TreeNode pre = null;//用于记录前一个访问的结点


while(root!=null || !stack.isEmpty()){

while(root!=null){

stack.push(root);

root=root.left;

}

root = stack.pop();

if(root.right==null || root.right==pre){

list.add(root.val);//访问

pre = root;//更新

root = null;//使得下一次循环直接出栈下一个

}else{

stack.push(root);//再次压回栈

root = root.right;//访问右子树

}

}

return list;

}