Java树的中序遍历非递归实现
介绍
在计算机科学中，树是一种非常常见的数据结构。树的中序遍历是一种遍历树的方式，它首先遍历树的左子树，然后访问根节点，最后遍历树的右子树。
在本文中，我将介绍如何使用非递归的方式实现Java树的中序遍历。我将按照以下步骤进行介绍，并附带相应的代码示例。
实现步骤
- 创建一个辅助栈，用于存储遍历过程中的节点。
- 初始化当前节点为根节点。
- 循环执行以下步骤，直到当前节点为空且辅助栈为空：
- 将当前节点的所有左子树节点入栈，并将当前节点更新为其左子树节点。
- 如果当前节点为空，出栈一个节点，并将当前节点更新为该节点的右子树节点。
- 访问当前节点。
下面是具体的代码实现：
public void inorderTraversal(TreeNode root) {
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
TreeNode current = root;
while (current != null || !stack.isEmpty()) {
// 将当前节点的所有左子树节点入栈，并将当前节点更新为其左子树节点
while (current != null) {
stack.push(current);
current = current.left;
}
// 如果当前节点为空，出栈一个节点，并将当前节点更新为该节点的右子树节点
current = stack.pop();
// 访问当前节点
System.out.print(current.val + " ");
// 更新当前节点为其右子树节点
current = current.right;
}
}
在上述代码中，我们使用了一个辅助栈来存储遍历过程中的节点。我们首先将根节点入栈，并将当前节点更新为其左子树节点。然后，我们在循环中不断将当前节点的左子树节点入栈，并将当前节点更新为其左子树节点，直到当前节点为空。此时，我们出栈一个节点，并将当前节点更新为该节点的右子树节点。最后，我们访问当前节点，并将当前节点更新为其右子树节点。循环直到当前节点为空且辅助栈为空。
示例
考虑以下二叉树：
1
/ \
2 3
/ \
4 5
我们可以按照以下步骤进行中序遍历：
- 将根节点1入栈，并将当前节点更新为其左子树节点2。
- 将节点2入栈，并将当前节点更新为其左子树节点4。
- 当前节点为空，出栈节点4，并将当前节点更新为节点4的右子树节点null。
- 访问节点4。
- 当前节点为空，出栈节点2，并将当前节点更新为节点2的右子树节点5。
- 访问节点2。
- 将节点5入栈，并将当前节点更新为其左子树节点null。
- 当前节点为空，出栈节点5，并将当前节点更新为节点5的右子树节点null。
- 访问节点5。
- 当前节点为空，出栈节点1，并将当前节点更新为节点1的右子树节点3。
- 访问节点1。
- 将节点3入栈，并将当前节点更新为其左子树节点null。
- 当前节点为空，出栈节点3，并将当前节点更新为节点3的右子树节点null。
- 访问节点3。
按照上述步骤，我们得到中序遍历结果：4 2 5 1 3
下面是中序遍历的流程图：
journey
title 中序遍历流程
section 初始化
初始化辅助栈stack
初始化当前节点current为根节点root
end
section 循环
while (current != null || !stack.isEmpty())
end
section 遍历左子树
while (current != null)
stack.push(current)
current
