二叉树的非递归遍历

章目录

​​1.前序遍历​​

​​2.中序遍历​​

​​3.后序遍历​​

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二叉树用递归来进行遍历是很简单的，就几行代码，今天总结一下如何进行非递归遍历 

1.前序遍历

给你二叉树的根节点 ​​root​​ ，返回它节点值的 前序 遍历。

 

思路

用迭代的方式实现递归函数解法，两种方式是等价的，区别在于递归的时候隐式地维护了一个栈，而我们在迭代的时候需要显式地将这个栈模拟出来，其余的实现与细节都相同

代码

class Solution {
   
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        List<Integer> ret = new ArrayList<>(); 
        TreeNode cur = root; 
        //最外层循环是最后才加上去的，开始写的时候想不到这个循环条件
        while(cur != null || !stack.isEmpty()){
            while(cur != null){
                stack.push(cur);
                System.out.print(cur.val+" ");
                ret.add(cur.val);
                cur = cur.left;
            }
            TreeNode top = stack.pop();
            cur = top.right;
        }
        return ret;
    }
}

时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次。

空间复杂度：O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(logn)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)。

2.中序遍历

给定一个二叉树的根节点 ​​root​​ ，返回 它的 中序 遍历 。

代码

class Solution {
    public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
       List<Integer> ret = new ArrayList<>();
       TreeNode cur = root;
       Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
       while(cur != null || !stack.isEmpty()){
           while(cur != null){
               stack.push(cur);
               cur = cur.left;
           }
           TreeNode top = stack.pop();
            ret.add(top.val);
            cur = top.right;
       }
       return ret;
    }
}

3.后序遍历

给你一棵二叉树的根节点 ​​root​​ ，返回其节点值的 后序遍历 。

思路 

和前面遍历思路相同，只需要注意根节点入表的判断条件，这里用了prev标记，避免死循环 

代码

class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> ret = new ArrayList<>();
       //当前节点
       TreeNode cur = root;
       //用来标记上一个被打印的节点
       TreeNode prev = null;
       Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
       while(cur != null || !stack.isEmpty()){
           while(cur != null){
               stack.push(cur);
               cur = cur.left;
           }
           TreeNode top = stack.peek();
           //或者后面表示已经被打印过了，如果top.right打印过了，
就继续弹出top，而不是cur = top.right陷入死循环
           if(top.right == null || top.right == prev){
               ret.add(top.val);
               stack.pop();
               prev = top;
           }else{
               cur = top.right;
           }
       }
       return ret;
    }
}

时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉搜索树的节点数。每一个节点恰好被遍历一次

空间复杂度：O(n)，为迭代过程中显式栈的开销，平均情况下为 O(\log n)，最坏情况下树呈现链状，为 O(n)