【数据结构与算法】二叉树的非递归前中后序遍历
创始人
2024-05-11 03:03:20
0

🌠作者:@阿亮joy.
🎆专栏:《数据结构与算法要啸着学》
🎇座右铭:每个优秀的人都有一段沉默的时光,那段时光是付出了很多努力却得不到结果的日子,我们把它叫做扎根
在这里插入图片描述


目录

    • 👉前言👈
    • 👉二叉树的前序遍历👈
    • 👉二叉树的后序遍历👈
    • 👉二叉树的中序遍历👈
    • 👉总结👈

👉前言👈

二叉树的前中后遍历如果采取递归的方式来实现,是相当容易的事情。递归之所以强大,是因为有系统自动压栈。那么非递归的前中后序遍历就是借助栈,通过我们自己手动压栈来实现二叉树的遍历。当然除了递归和非递归的遍历方式,还有二叉树的 Morris 遍历,这部分内容也将会在下一篇博客中呈现给大家!那话不多说,直接开整!

👉二叉树的前序遍历👈

给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的前序遍历。

在这里插入图片描述

二叉树的非递归前序遍历实现步骤:

  1. 首先申请一个栈,如果头节点不为空,将头节点放入栈中。
  2. 当栈不为空时,while循环继续以下操作:弹出栈顶节点记为cur,然后对cur进行处理(在本道题中,处理cur的操作是将cur->val插入到vector的尾部)。如果节点cur的左右孩子均不为空,先将右孩子压入栈中,再将左孩子压入栈中。注意:如果孩子为空,就不需要压入栈中。
  3. 回到第 2 步,继续进行while循环判断。循环结束后,vector中存储的就是二叉树的前序遍历。

为了验证以上步骤的正确性,我为大家举了一个例子。见下图所示:

在这里插入图片描述

为什么以上过程就能够得到正确的前序遍历呢?因为入栈顺序是头、右、左,那么出栈顺序就是头、左、右(中序遍历的顺序)。注:出栈的顺序并不是左、右、头,因为头节点入栈后就出栈了,而左孩子出栈后,左孩子的左孩子和右孩子也要进栈,那么右孩子就被压在栈底了,并不是马上就能访问到它。

class Solution 
{
public:vector preorderTraversal(TreeNode* root) {vector ret;if(root != nullptr){// 头节点不为空,头节点先入栈stack st;st.push(root);// 栈不为空,while循环继续while(!st.empty()){// 弹出栈顶节点TreeNode* cur = st.top();st.pop();// 处理curret.push_back(cur->val);// 右孩子先入栈,左孩子后入栈if(cur->right != nullptr){st.push(cur->right);}if(cur->left != nullptr){st.push(cur->left);}}}return ret;}
};

在这里插入图片描述


👉二叉树的后序遍历👈

给定一个二叉树的根节点 root ,返回 它的后序遍历 。

在这里插入图片描述

二叉树的非递归后序遍历实现步骤:

  1. 首先申请两个栈,一个为辅助栈st1,另一个为收集栈st2。如果头节点不为空,将头节点压入辅助栈st1中。
  2. 当辅助栈st1不为空时,while循环继续以下操作:弹出栈顶节点记为cur,然后将cur压入收集栈st2中。如果节点cur的左右孩子均不为空,先将左孩子压入辅助栈st1中,再将右孩子压入辅助栈st1中。注意:如果孩子为空,就不需要压入栈中。
  3. 回到第 2 步,继续while循环判断。循环结束后,再将收集栈st2中的节点依次弹出就能够得到后序遍历的结果了。

为何以上步骤就能够得到正确的后序遍历结果呢?因为入辅助栈的顺序是头、左、右,那么出辅助栈的顺序是头、右、左(理由同前序遍历)。而出辅助栈的顺序就是入收集栈的顺序,即如收集栈的顺序就是头、右、左,所以出收集栈的顺序就是左、有、头(后序遍历的顺序)。注:收集栈是将全部节点收集完才依次出栈的,并不像辅助栈那样边出栈边入栈。如果还是不了解以上过程的,大家可以按照以上过程画一遍图,那么就会对以上过程会有更深的理解了。

class Solution 
{
public:vector postorderTraversal(TreeNode* root) {vector ret;if(root != nullptr){stack st1;   // 辅助栈stack st2;   // 收集栈// 头节点先入辅助栈st1.push(root);while(!st1.empty()){TreeNode* cur = st1.top();st1.pop();// cur压入收集栈中st2.push(cur);// 先将左孩子压入辅助栈,再将右孩子压入辅助栈if(cur->left != nullptr){st1.push(cur->left);}if(cur->right != nullptr){st1.push(cur->right);}}// 收集结果while(!st2.empty()){ret.push_back(st2.top()->val);st2.pop();}}return ret;}
};

在这里插入图片描述


👉二叉树的中序遍历👈

给定一个二叉树的根节点 root ,返回 它的中序遍历 。

在这里插入图片描述

二叉树的非递归后序遍历实现步骤:

  1. 如果头节点不为空,则申请一个栈和一个指针变量TreeNode* cur并且头节点的左边界上的节点依次进栈。
  2. 当栈不为空或者cur不为空时,while循环继续一下操作:弹出栈顶节点赋值给cur,然后对cur进行处理(在本道题中,处理cur的操作是将cur->val插入到vector的尾部)。如果cur有右子树,则将右子树左边界上的节点依次压入栈中。
  3. 回到第 2 步,继续while循环判断。循环结束后,就能得到中序遍历的结果。

在这里插入图片描述
为什么按照以上步骤就能够得到正确的中序遍历呢?因为每一课二叉树都可以被左边界分解掉。入栈的顺序是头、左,出栈的顺序是左、头,且让左孩子的右子树的左边界入栈。那么出栈的顺序就是左、头、右了,也就是中序遍历的顺序。

class Solution 
{
public:vector inorderTraversal(TreeNode* root) {vector ret;if(root != nullptr){stack st;TreeNode* cur = root;while(!st.empty() || cur != nullptr){// 左边界入栈if(cur != nullptr){st.push(cur);cur = cur->left;}else    // 到达左边界的空节点了{// 弹出栈顶节点cur = st.top();st.pop();ret.push_back(cur->val);// 如果右子树不为空,则下一次循环右子树的左边界会进栈cur = cur->right;   }}}return ret;}
};

在这里插入图片描述

👉总结👈

本篇博客主要讲解了二叉树的非递归式前中后序遍历。那么以上就是本篇博客的全部内容了,如果大家觉得有收获的话,可以点个三连支持一下!谢谢大家!💖💝❣️

相关内容

热门资讯

保存时出现了1个错误,导致这篇... 当保存文章时出现错误时,可以通过以下步骤解决问题:查看错误信息:查看错误提示信息可以帮助我们了解具体...
汇川伺服电机位置控制模式参数配... 1. 基本控制参数设置 1)设置位置控制模式   2)绝对值位置线性模...
不能访问光猫的的管理页面 光猫是现代家庭宽带网络的重要组成部分,它可以提供高速稳定的网络连接。但是,有时候我们会遇到不能访问光...
表格中数据未显示 当表格中的数据未显示时,可能是由于以下几个原因导致的:HTML代码问题:检查表格的HTML代码是否正...
本地主机上的图像未显示 问题描述:在本地主机上显示图像时,图像未能正常显示。解决方法:以下是一些可能的解决方法,具体取决于问...
不一致的条件格式 要解决不一致的条件格式问题,可以按照以下步骤进行:确定条件格式的规则:首先,需要明确条件格式的规则是...
表格列调整大小出现问题 问题描述:表格列调整大小出现问题,无法正常调整列宽。解决方法:检查表格的布局方式是否正确。确保表格使...
Android|无法访问或保存... 这个问题可能是由于权限设置不正确导致的。您需要在应用程序清单文件中添加以下代码来请求适当的权限:此外...
【NI Multisim 14...   目录 序言 一、工具栏 🍊1.“标准”工具栏 🍊 2.视图工具...
银河麒麟V10SP1高级服务器... 银河麒麟高级服务器操作系统简介: 银河麒麟高级服务器操作系统V10是针对企业级关键业务...