文章目录
- 层序遍历——队列实现
- 分析
- Java完整代码
- 先序遍历——中左右
- 分析
- 递归实现
- 非递归实现——栈实现
- 中序遍历——左中右
- 递归实现
- 非递归实现——栈实现
- 后续遍历——左右中
- 递归实现
- 非递归实现——栈加标志指针实现
- 总结
层序遍历——队列实现
给你二叉树的根节点 root ,返回其节点值的 层序遍历 。 (即逐层地,从左到右访问所有节点)
分析
借助队列存储的方式实现。队列这个数据结构是先入先出的。
具体步骤:
1、将根节点入队
2、出队首节点,将队首节点的左右非空孩子入队
3、重复2操作直到队列为空
注意:Java的队列由linkedList实现的,这个需要注意一下。
Java完整代码
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
if (root == null) {
return res;
}
LinkedList<TreeNode> queue = new LinkedList<>(); // Java的队列由linkedList实现的
queue.add(root);
while (!queue.isEmpty()) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
int current_queue_size = queue.size();
for (int i = 0; i < current_queue_size; i++) {
TreeNode top = queue.getFirst();
list.add(top.val);
if (top.left != null) {
queue.add(top.left);
}
if (top.right != null) {
queue.add(top.right);
}
queue.removeFirst();
}
res.add(list);
}
return res;
}
}
先序遍历——中左右
给你二叉树的根节点 root ,返回它节点值的 前序 遍历。
分析
前序遍历是先访问根节点再左孩子然后右孩子。
递归实现
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
preorder(root, res);
return res;
}
public void preorder(TreeNode root, List<Integer> res) {
if (root == null) {
return;
}
res.add(root.val);
preorder(root.left, res);
preorder(root.right, res);
}
}
非递归实现——栈实现
借助栈数据结构
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<Integer> preorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> result = new ArrayList<>();
if (root == null) {
return result;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
TreeNode p = root;
TreeNode tmp;
while (p != null || !stack.isEmpty()) {
// 一路向左
if (p != null) {
result.add(p.val);
stack.push(p);
p = p.left;
} else {
tmp = stack.pop();
p = tmp.right;
}
}
return result;
}
}
中序遍历——左中右
递归实现
class Solution {
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
inorder(root, res);
return res;
}
public void inorder(TreeNode root, List<Integer> res) {
if (root == null) {
return;
}
inorder(root.left, res);
res.add(root.val);
inorder(root.right, res);
}
}
非递归实现——栈实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<Integer> inorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> result = new ArrayList<>();
if (root == null) {
return result;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
TreeNode p = root;
TreeNode tmp;
while (p != null || !stack.isEmpty()) {
// 一路向左
if (p != null) {
stack.push(p);
p = p.left;
} else {
tmp = stack.pop();
result.add(tmp.val);
p = tmp.right;
}
}
return result;
}
}
后续遍历——左右中
递归实现
class Solution {
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
postorder(root, res);
return res;
}
public void postorder(TreeNode root, List<Integer> res) {
if (root == null) {
return;
}
postorder(root.left, res);
postorder(root.right, res);
res.add(root.val);
}
}
非递归实现——栈加标志指针实现
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }
* }
*/
class Solution {
public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
List<Integer> result = new ArrayList<>();
if (root == null) {
return result;
}
Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
TreeNode p = root;
TreeNode tmp;
TreeNode review = null;
while (p != null || !stack.isEmpty()) {
// 一路向左
if (p != null) {
stack.push(p);
p = p.left;
} else {
tmp = stack.peek();
if (tmp.right == null || review == tmp.right) {
result.add(tmp.val);
review = stack.pop();
} else {
p = tmp.right;
}
}
}
return result;
}
}
总结
对于树的问题,更多能通过递归去简化问题,更好解决实际问题。
ps:计划每日更新一篇博客,今日2023-04-29,日更第十三天。
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