树的前中后的非递归遍历

Sat 01 March 2014 by XiaomengZhao

树的前序遍历

没从栈中取出一个元素，就visit该元素，然后先压栈它的右元素，然后压栈它的左元素。因为栈是先进后出，左元素肯定要比右元素先出来。

public class PreOrderTraversal {
    public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
        // write your code here
        ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
        if(root == null)
            return null;

        Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
        s.push(root);
        while(s.size() != 0){
            TreeNode p = s.pop();
            s.add(p);
            if(p.right != null){
                s.push(p.right);
            }
            if(p.left != null){
                s.push(p.left);
            }
        }

        return result;
    }
}

树的中序遍历

比较麻烦，先要遍历左子树，然后自己，然后右子树。所以根节点放进栈里面后，读取他时还不能取出来，要直到它的左子树都遍历完才能取出来。先把所有的左节点都放进去，直到遍历到最左边的节点，弹出栈遍历，然后放入该左节点的右节点，如果右节点为空，则可以弹出下一个元素，否则继续遍历该元素的左节点的左节点的左节点。。

public class InOrderTraversal {
    public ArrayList<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
        // write your code here
        ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
        if (root == null){
            return result;
        }
        Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
        TreeNode curr = root;
        s.push(root);

        while (s.size() != 0 ){

            while(curr != null){
                if(curr.left != null ){
                    s.push(curr.left);
                }
                curr = curr.left;
            }
            curr = s.pop();
            result.add(curr.val);
            curr = curr.right;
            if(curr != null){
                s.push(curr);
            }
        }

        return result;
    }
}

树的后序遍历

思路一：

后序遍历，要保证节点的左孩子和右孩子都被访问以后，该节点才能访问。我们使用pre来存储之前访问过的节点，如果之前访问的节点是当前栈顶元素的左节点或者右节点，说明栈顶节点的左孩子和右孩子都完事儿了，可以pop出栈顶节点了。若非上述两种情况，则将P的右孩子和左孩子依次入栈，这样就保证了每次取栈顶元素的时候，左孩子在右孩子前面被访问，左孩子和右孩子都在根结点前面被访问。

public class Solution {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();
        if (root == null) {
            return result;
        }
        Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
        s.push(root);
        TreeNode pre = null;

        while (s.size() != 0) {
            TreeNode curr = s.peek();

            if (pre != null && (pre == curr.left || pre == curr.right)){
                TreeNode temp = s.pop();
                result.add(temp.val);
            } else {
                if (curr.left == null && curr.right == null) {
                    TreeNode temp = s.pop();
                    result.add(temp.val);
                }
                if (curr.right != null){
                    s.push(curr.right);
                }
                if (curr.left != null) {
                    s.push(curr.left);
                }
            }

            pre = curr;
        }
        return result;
    }
}

思路二：

非常巧妙的方法。后序遍历是左右中，也就是说如果栈顶元素的左右子树没有读取完，他就不能弹栈。这里非常巧妙的维护了*一个pre元素*，记录了上次遍历的节点，如果是从上往下，那么还要继续将自己的子节点压栈，如果是从下往上，如果从左子树上来，则push右子树，否则则弹出自己并遍历。

public class PostTravesal {
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {

        ArrayList<Integer> result = new ArrayList<Integer>();

        TreeNode pre = null;
        Stack<TreeNode> s = new Stack<TreeNode>();
        s.push(root);


        while(s.size() != 0){
            TreeNode curr = s.peek();
            //从上往下
            if( pre == null || curr == pre.left || curr == pre.right ){
                if(curr.left != null){
                    s.push(curr.left);
                }else if (curr.right != null){
                    s.push(curr.right);
                }
            } else if (curr.left == pre) { //从下往上
                if(curr.right != null){
                    s.push(curr.right);
                }
            } else {
                TreeNode temp = s.pop();
                result.add(temp.val);
            }
            pre = curr; //记录前序节点
        }
        return result;
    }
}

树的前中后的非递归遍历

思路一：

思路二：

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