二叉树遍历首先弄清遍历流程。
中序遍历:第一次经过从它找左,第二次经过找右,第三次经过回来。第二次经过访问它。
算法实现:
第二次访问是 pop(&S,&p);Visit(p->data);因为中序遍历跟第三次经过没关系。所以第二次就弹出栈了。
Java版的程序如下:
package com.tree;
import java.util.Stack;
public class BinaryTree {
protected Node root;
public BinaryTree(Node root) {
this.root = root;
}
public Node getRoot() {
return root;
}
/** 构造树 */
public static Node init() {
Node a = new Node('A');
Node b = new Node('B', null, a);
Node c = new Node('C');
Node d = new Node('D', b, c);
Node e = new Node('E');
Node f = new Node('F', e, null);
Node g = new Node('G', null, f);
Node h = new Node('H', d, g);
return h;// root
}
/** 访问节点 */
public static void visit(Node p) {
System.out.print(p.getKey() + " ");
}
/** 递归实现前序遍历 */
protected static void preorder(Node p) {
if (p != null) {
visit(p);
preorder(p.getLeft());
preorder(p.getRight());
}
}
/** 递归实现中序遍历 */
protected static void inorder(Node p) {
if (p != null) {
inorder(p.getLeft());
visit(p);
inorder(p.getRight());
}
}
/** 递归实现后序遍历 */
protected static void postorder(Node p) {
if (p != null) {
postorder(p.getLeft());
postorder(p.getRight());
visit(p);
}
}
/**********************************************************************************************/
/** 非递归实现前序遍历 */
protected static void iterativePreorder(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
if (p != null) {
stack.push(p);
while (!stack.empty()) {
p = stack.pop();
visit(p);
if (p.getRight() != null)
stack.push(p.getRight());
if (p.getLeft() != null) //为什么p.getLeft() 在后,getRight()在前应为while 循环第一句就是pop visit所以要把left放上,先访问。之中方法是即压即访问法。
stack.push(p.getLeft());
}
}
}
/** 非递归实现中序遍历 */ //思路与上面iterativePreorder 一致。
protected static void iterativeInorder(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
while (p != null) {
while (p != null) {
if (p.getRight() != null)
stack.push(p.getRight());// 当前节点右子入栈
stack.push(p);// 当前节点入栈
p = p.getLeft();
}
p = stack.pop();
while (!stack.empty() && p.getRight() == null) {
visit(p);
p = stack.pop();
}
visit(p);
if (!stack.empty())
p = stack.pop();
else
p = null;
}
}
/*******************************************************************************************/
/*******************************************************************************************/
/** 非递归实现前序遍历2 */
protected static void iterativePreorder2(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = p;
while (node != null || stack.size() > 0) {
while (node != null) {//压入所有的左节点,压入前访问它。左节点压入完后pop访问右节点。像这样算法时思考规律性的东西在哪。不管哪个节点都要压所节点判断右节点。
visit(node);
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
if (stack.size() > 0) {//
node = stack.pop();
node = node.getRight();
}
}
}
/** 非递归实现中序遍历2 */
protected static void iterativeInorder2(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = p;
while (node != null || stack.size() > 0) {
while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
if (stack.size() > 0) {
node = stack.pop();
visit(node); //与iterativePreorder2比较只有这句话的位置不一样,弹出时再访问。
node = node.getRight();
}
}
}
/*******************************************************************************************/
/** 非递归实现后序遍历 */
protected static void iterativePostorder(Node p) {
Node q = p;
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
while (p != null) {
// 左子树入栈
for (; p.getLeft() != null; p = p.getLeft())
stack.push(p);
// 当前节点无右子或右子已经输出
while (p != null && (p.getRight() == null || p.getRight() == q)) {
visit(p);
q = p;// 记录上一个已输出节点
if (stack.empty())
return;
p = stack.pop();
}
// 处理右子
stack.push(p);
p = p.getRight();
}
}
/** 非递归实现后序遍历 双栈法 */
protected static void iterativePostorder2(Node p) {//理解左子树 右子树 根递归性质,把它运用到循环当中去。
Stack<Node> lstack = new Stack<Node>();//左子树栈
Stack<Node> rstack = new Stack<Node>();//右子树栈
Node node = p, right;
do {
while (node != null) {
right = node.getRight();
lstack.push(node);
rstack.push(right);
node = node.getLeft();
}
node = lstack.pop();
right = rstack.pop();
if (right == null) {
visit(node);
} else {
lstack.push(node);
rstack.push(null);
}
node = right;
} while (lstack.size() > 0 || rstack.size() > 0);
}
/** 非递归实现后序遍历 单栈法*/
protected static void iterativePostorder3(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = p, prev = p;
while (node != null || stack.size() > 0) {
while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
if (stack.size() > 0) {
Node temp = stack.peek().getRight();
if (temp == null || temp == prev) {
node = stack.pop();
visit(node);
prev = node;
node = null;
} else {
node = temp;
}
}
}
}
/** 非递归实现后序遍历4 双栈法*/
protected static void iterativePostorder4(Node p) {
Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Stack<Node> temp = new Stack<Node>();
Node node = p;
while (node != null || stack.size() > 0) {
while (node != null) {
temp.push(node);
stack.push(node);
node = node.getRight();
}
if (stack.size() > 0) {
node = stack.pop();
node = node.getLeft();
}
}
while (temp.size() > 0) {//把插入序列都插入到了temp。
node = temp.pop();
visit(node);
}
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
BinaryTree tree = new BinaryTree(init());
System.out.print(" 递归遍历 \n");
System.out.print(" Pre-Order:");
preorder(tree.getRoot());
System.out.print(" \n In-Order:");
inorder(tree.getRoot());
System.out.print("\n Post-Order:");
postorder(tree.getRoot());
System.out.print(" \n非递归遍历");
System.out.print(" \n Pre-Order:");
iterativePreorder(tree.getRoot());
System.out.print("\n Pre-Order2:");
iterativePreorder2(tree.getRoot());
System.out.print(" \n In-Order:");
iterativeInorder(tree.getRoot());
System.out.print("\n In-Order2:");
iterativeInorder2(tree.getRoot());
System.out.print("\n Post-Order:");
iterativePostorder(tree.getRoot());
System.out.print("\n Post-Order2:");
iterativePostorder2(tree.getRoot());
System.out.print("\n Post-Order3:");
iterativePostorder3(tree.getRoot());
System.out.print("\n Post-Order4:");
iterativePostorder4(tree.getRoot());
}
}
class Node {
private char key;
private Node left, right;
public Node(char key) {
this(key, null, null);
}
public Node(char key, Node left, Node right) {
this.key = key;
this.left = left;
this.right = right;
}
public char getKey() {
return key;
}
public void setKey(char key) {
this.key = key;
}
public Node getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(Node left) {
this.left = left;
}
public Node getRight() {
return right;
}
public void setRight(Node right) {
this.right = right;
}
}
运行结果如下:
递归遍历
Pre-Order:H D B A C G F E
In-Order:B A D C H G E F
Post-Order:A B C D E F G H
非递归遍历
Pre-Order:H D B A C G F E
Pre-Order2:H D B A C G F E
In-Order:B A D C H G E F
In-Order2:B A D C H G E F
Post-Order:A B C D E F G H
Post-Order2:A B C D E F G H
Post-Order3:A B C D E F G H
Post-Order4:A B C D E F G H
交换左右子树结点:
如下图:
交换后:
protected void reverserLeftAndRight(Node p) {
if(p==null){//这句话绝对不能丢。不然有空指针异常,因为后面操作了p.getLeft();递归的话递归结束条件很重要,所以p==null 判断很重要,不要根节点就不会。要考虑所有情况。
return;
}
if(null==p.getLeft()&&null==p.getRight())
return;
Node temp=p.getLeft();
p.setLeft(p.getRight());
p.setRight(temp);
reverserLeftAndRight(p.getLeft());
reverserLeftAndRight(p.getRight());
}
protected void reverserLeftAndRight1(Node root) {
if(root==null){
return;
}
if(null==root.getLeft()&&null==root.getRight())
return;
Queue<Node> qu=new LinkedList<Node>();
qu.add(root);
Node temp;
Node q=root;
while(!qu.isEmpty()){
if(null!=q.getLeft()){//这个必须有。不然把是null 的也加进来了。
qu.add(q.getLeft());
}
if(null!=q.getRight()){
qu.add(q.getRight());
}
temp=q.getLeft();
q.setLeft(q.getRight());
q.setRight(temp);
q=qu.remove();
}
}
添加上面两个函数交换左右子树,一个递归算法,一个非递归(
不一定用栈这里用的是队列)。
运行结果如下:
未交换前的路径:
路径:
H D B A
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D C
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H G F E
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
递归交换子树>>>>>>
路径:
H G F E
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D C
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D B A
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
非递归交换左右子树(又回到原来状态)
路径:
H G F E
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D C
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D B A
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
转自:http://www.iteye.com/topic/459058
关于二叉树的遍历还说一点:
前序序列获得的是根(第一个节点);
中序序列获得的是左右子树划分;
后序序列获得的是根(最后一个节点)。
前序序列和后序序列只能获得根,不能获得左右子树划分,所以不能唯一确定一颗二叉树。
(前序+中序)或者(后序+中序)都能唯一确定一颗二叉树。
如下图所示:
可以看到首先就通过先序a确立了根。通过中序确立了a 的左右子树。
遍历应用1:输出叶子跟结点到叶子结点的路径。
代码如下:
/** 得到根结点到叶子结点的路径*/
protected void getPathFromRootToLeaf(Node p) {
//this.path;
if(null==p.getLeft()&&null==p.getRight()){
path[pathLength++]=p.getKey();
System.out.print("\n路径:\n");
for(int i=0;i<pathLength;i++){
System.out.print(" "+path[i]);
}
System.out.print("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
pathLength--;//注意:每pathLength++,就要对应pathLength--;
return;
}else{
if(null!=p.getLeft()){
path[pathLength++]=p.getKey();
getPathFromRootToLeaf(p.getLeft());
pathLength--;//每pathLength++,就要对应pathLength--;
}
if(null!=p.getRight()){
path[pathLength++]=p.getKey();
getPathFromRootToLeaf(p.getRight());
pathLength--;//每pathLength++,就要对应pathLength--;
}
}
//pathLength--;
}
main 函数里:
tree.getPathFromRootToLeaf(tree.getRoot());
所以结果输出为:
路径:
H D B A
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H D C
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
路径:
H G F E
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
注意:每pathLength++,就要对应一个pathLength- -;