非递归实现二叉树先序、中序和后序遍历

用递归方式实现二叉树先序、中序和后序遍历很简单。

用递归方法解决的问题都能用非递归的方法实现。递归就是利用函数栈来保存信息，如果用自己申请的数据结构来代替函数栈，也可以实现相同的功能。

 

用非递归的方式实现二叉树的先序遍历（LeetCode144）：

1、申请一个栈stack，然后将头节点压入stack中。

2、从stack中弹出栈顶节点，打印，再将其右孩子节点（不为空的话）先压入stack中，最后将其左孩子节点（不为空的话）压入stack中。

3、不断重复步骤2，直到stack为空，全部过程结束。

 1 /**
 2  * Definition for a binary tree node.
 3  * public class TreeNode {
 4  *     int val;
 5  *     TreeNode left;
 6  *     TreeNode right;
 7  *     TreeNode(int x) { val = x; }
 8  * }
 9  */
10 import java.util.*;
11 class Solution {
12     public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
13         List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
14         Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
15         if (root!=null) {
16             stack.push(root);
17             while(!stack.empty()) {
18                 TreeNode tr=stack.pop();
19                 list.add(tr.val);
20                 if(tr.right!=null) {
21                     stack.push(tr.right);
22                 }
23                 if(tr.left!=null) {
24                      stack.push(tr.left);
25                 }
26             }
27         }   
28         return list;
29     }
30 }

用非递归的方式实现二叉树的中序遍历（LeetCode94）：

1、申请一个栈stack，初始时令cur=head

2、先把cur压入栈中，依次把左边界压入栈中，即不停的令cur=cur.left，重复步骤2

3、不断重复2，直到为null，从stack中弹出一个节点，记为node，打印node的值，并令cur=node.right,重复步骤2

4、当stack为空且cur为空时，整个过程停止。

 1 /**
 2  * Definition for a binary tree node.
 3  * public class TreeNode {
 4  *     int val;
 5  *     TreeNode left;
 6  *     TreeNode right;
 7  *     TreeNode(int x) { val = x; }
 8  * }
 9  */
10 class Solution {
11     public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode head) {
12         List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
13         Stack<TreeNode> stack=new Stack<TreeNode>();
14         if (head!=null) {
15             while(head!=null||!stack.empty()) {
16                 if(head!=null) {
17                     stack.push(head);
18                     head=head.left;
19                 }else {
20                     head=stack.pop();
21                     list.add(head.val);
22                     head=head.right;
23                 }
24             }
25         }
26         return list;
27     }
28 }

用非递归的方式实现二叉树的后序遍历（LeetCode145）：

用非递归的方式实现后序遍历有点麻烦。

1、申请一个栈s1，然后将头节点压入栈s1中。

2、从s1中弹出的节点记为cur，然后依次将cur的左孩子节点和右孩子节点压入s1中。

3、在整个过程中，每一个从s1中弹出的节点都放进s2中。

4、不断重复步骤2和步骤3，直到s1为空，过程停止。

5、从s2中依次弹出节点并打印，打印的顺序就是后序遍历的顺序。

 1 /**
 2  * Definition for a binary tree node.
 3  * public class TreeNode {
 4  *     int val;
 5  *     TreeNode left;
 6  *     TreeNode right;
 7  *     TreeNode(int x) { val = x; }
 8  * }
 9  */
10 class Solution {
11     public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode head) {
12         List<Integer> list=new ArrayList<Integer>();
13         Stack<TreeNode> stack1=new Stack<TreeNode>();
14         Stack<TreeNode> stack2=new Stack<TreeNode>();
15         if (head!=null) {
16             stack1.push(head);
17             while(!stack1.empty()) {
18                 head=stack1.pop();
19                 stack2.push(head);
20                 if (head.left!=null) {
21                     stack1.push(head.left);
22                 }
23                 if (head.right!=null) {
24                     stack1.push(head.right);
25                 }
26             }
27             while(!stack2.empty()) {
28                 list.add(stack2.pop().val);
29             }
30         }
31         return list;
32     }
33 }

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