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C++非递归如何实现二叉树的前中后序遍历

发表于:2024-10-04 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年10月04日,小编给大家分享一下C++非递归如何实现二叉树的前中后序遍历,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!二叉树的前序遍历在
千家信息网最后更新 2024年10月04日C++非递归如何实现二叉树的前中后序遍历

小编给大家分享一下C++非递归如何实现二叉树的前中后序遍历,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

二叉树的前序遍历

在不使用递归的方式遍历二叉树时,我们可以使用一个栈模拟递归的机制。二叉树的前序遍历顺序是:根 → 左子树 → 右子树,我们可以先将二叉树的左路结点入栈,在入栈的同时便对其进行访问,此时就相当于完成了根和左子树的访问,当左路结点入栈完毕后再从栈顶依次取出结点,并用同样的方式访问其右子树即可。

具体步骤如下:

  1. 将左路结点入栈,入栈的同时访问左路结点。

  2. 取出栈顶结点top。

  3. 准备访问top结点的右子树。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:        //前序遍历        vector preorderTraversal(TreeNode* root) {                stack st; //辅助栈                vector ret; //用于存放前序遍历的结果                TreeNode* cur = root;                while (cur || !st.empty())                {                        //1、将左路结点入栈,入栈的同时访问左路结点                        while (cur)                        {                                st.push(cur);                                ret.push_back(cur->val);                                cur = cur->left;                        }                        //2、取出栈顶结点                        TreeNode* top = st.top();                        st.pop();                        //3、准备访问其右子树                        cur = top->right;                }                return ret; //返回前序遍历结果        }};

二叉树的中序遍历

二叉树的中序遍历顺序是:左子树 → 根 → 右子树,我们可以先将二叉树的左路结点入栈,当左路结点入栈完毕后,再从栈顶依次取出结点,在取出结点的同时便对其进行访问,此时就相当于先访问了左子树再访问了根,之后再用同样的方式访问取出结点的右子树即可。

具体步骤如下:

  1. 将左路结点入栈。

  2. 取出栈顶结点top并访问。

  3. 准备访问top结点的右子树。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:        //中序遍历        vector inorderTraversal(TreeNode* root) {                stack st; //辅助栈                vector ret; //用于存放中序遍历的结果                TreeNode* cur = root;                while (cur || !st.empty())                {                        //1、将左路结点入栈                        while (cur)                        {                                st.push(cur);                                cur = cur->left;                        }                        //2、取出栈顶结点并访问                        TreeNode* top = st.top();                        st.pop();                        ret.push_back(top->val);                        //3、准备访问其右子树                        cur = top->right;                }                return ret; //返回中序遍历结果        }};

二叉树的后序遍历

二叉树的后序遍历顺序是:左子树 → 右子树 → 根,我们可以先将二叉树的左路结点入栈,当左路结点入栈完毕后,再观察栈顶结点,若栈顶结点的右子树为空,或栈顶结点的右子树已经被访问过了,则栈顶结点可以出栈并访问,若栈顶结点的右子树还未被访问,则用同样的方式访问栈顶结点的右子树,直到其右子树被访问后再访问该结点,这时的访问顺序遵循了二叉树的后序遍历所要求的顺序。

具体步骤如下:

  1. 将左路结点入栈。

  2. 观察栈顶结点top。

  3. 若top结点的右子树为空,或top结点的右子树已经访问过了,则访问top结点。访问top结点后将其从栈中弹出,并更新上一次访问的结点为top。

  4. 若top结点的右子树还未被访问,则准备访问其右子树。

struct TreeNode {    int val;    TreeNode *left;    TreeNode *right;    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}    TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}};class Solution {public:        //后序遍历        vector postorderTraversal(TreeNode* root) {                stack st; //辅助栈                vector ret; //用于存放后序遍历的结果                TreeNode* cur = root;                TreeNode* prev = nullptr; //记录上一次访问的结点                while (cur || !st.empty())                {                        //1、将左路结点入栈                        while (cur)                        {                                st.push(cur);                                cur = cur->left;                        }                        //2、取出栈顶结点                        TreeNode* top = st.top();                        //3、若取出结点的右子树为空,或右子树已经访问过了,则访问该结点                        if (top->right == nullptr || top->right == prev)                        {                                //访问top结点后将其从栈中弹出                                st.pop();                                ret.push_back(top->val);                                //更新上一次访问的结点为top                                prev = top;                        }                        else //4、若取出结点的右子树还未被访问,则准备访问其右子树                        {                                cur = top->right;                        }                }                return ret; //返回后序遍历结果        }};

注意: 看动图演示时请结合所给代码,动图是严格按照代码的逻辑制作的。

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