二叉树遍历的递归和非递归算法(二叉树遍历递归和非递归的优缺点)

导语：二叉树的四种遍历（递归与非递归）

先序遍历与后序遍历

先序遍历根节点，再遍历左子树，再遍历右子树。

后序遍历先遍历左子树，再遍历右子树，再遍历根节点。

先序遍历递归实现：

public static void preOrderByRecursion(TreeNode root) {    // 打印节点值    System.out.println(root.value);    preOrder(root.left);    preOrder(root.right);}

先序遍历的非递归实现：

非递归实现需要借助栈这样一个数据结构，实际上递归实现也是依靠栈，只不过是隐式的。

先将根节点压入栈中。弹出栈中的节点，将弹出节点的右子节点压入栈中，再将弹出节点的左子树压入栈中。重复步骤2，直到栈为空。

public static void preOrder(TreeNode root) {    if (root == null) {        return;    }    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();    stack.push(root);    while (!stack.empty()) {        TreeNode node = stack.pop();        // 打印节点值        System.out.print(node.value + &34;);        if (node.right != null) {            stack.push(node.right);        }        if (node.left != null) {            stack.push(node.left);        }    }}

后序遍历递归实现：先序遍历反过来，就不赘述了。

public static void postOrderByRecursion(TreeNode root) {    postOrderByRecursion(root.left);    postOrderByRecursion(root.right);    System.out.println(root.value);}

后序遍历非递归实现：后序遍历就是先序遍历反过来，所以需要两个栈，多出来的栈用来反向输出。

public static void postOrder(TreeNode root) {    if (root == null) {        return;    }    Stack<TreeNode> s1 = new Stack<>();    Stack<TreeNode> s2 = new Stack<>();    s1.push(root);    while (!s1.empty()) {        TreeNode node = s1.pop();        s2.push(node);        if (node.left != null) {            s1.push(node.left);        }        if (node.right != null) {            s1.push(node.right);        }    }    while (!s2.empty()) {        System.out.println(s2.pop().value);    }}

中序遍历

中序遍历先遍历左子树，再遍历根节点，再遍历右子树。

递归遍历：

public static void inOrderByRecursion(TreeNode root) {    if (root == null) {        return;    }    inOrderByRecursion(root.left);    // 打印节点值    System.out.println(root.value);    inOrderByRecursion(root.right);}

非递归遍历：

将二叉树的左侧“边”从上到下依次压入栈中。从栈中弹出节点对以弹出节点的右子节点为根节点的子树，重复步骤1。重复2、3步骤，直到栈为空。

public static void inOrder(TreeNode root) {    if (root == null) {        return;    }    Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();    TreeNode cur = root;    while (cur != null) {        stack.push(cur);        cur = cur.left;    }    while (!stack.empty()) {        TreeNode node = stack.pop();        System.out.println(node.value);        cur = node.right;        while (cur != null) {            stack.push(cur);            cur = cur.left;        }    }}

层序遍历

层序遍历顾名思义就是一层一层，从左到右的遍历二叉树。需要用到队列这一数据结构。

将根节点推入队列。从队列中取出一个节点。先将取出节点的左子节点推入队列，再将取出节点的右子节点推入队列。重复2、3步骤直到队列中无节点可取。

public static void floorOrder(TreeNode root) {    if (root == null) {        return;    }    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();    queue.add(root);    while (!queue.isEmpty()) {        TreeNode node = queue.poll();        System.out.println(node.value);        if (node.left != null) {            queue.add(node.left);        }        if (node.right != null) {            queue.add(node.right);        }    }}

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