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二叉树的遍历--非递归实现

2024-07-02 18:41:31   230人阅读

leetcode中有这么一道题，非递归来实现二叉树的遍历。

二叉树的后序遍历顺序为，root->left, root->right, root，因此需要保存根节点的状态。显然使用栈来模拟递归的过程，但是难点是怎么从root->right转换到root。

方法1：
对于节点p可以分情况讨论
1. p如果是叶子节点，直接输出
2. p如果有孩子，且孩子没有被访问过，则按照右孩子，左孩子的顺序依次入栈
3. p如果有孩子，而且孩子都已经访问过，则访问p节点
 
如何来表示出p的孩是否都已经访问过了呢？
最暴力的方法就是对每个节点的状态进行保存，这么做显然是可以的，但是空间复杂度太大了。
我们可以保存最后一个访问的节点last，如果满足 (p->right==NULL && last ==p->left) || last=p->right，那么显然p的孩子都访问过了，接下来可以访问p
代码如下
1 vector<int> postOrder(TreeNode *root)
 2 {
 3     vector<int> res;
 4     if(root == NULL) return res;
 5 
 6     TreeNode *p = root;
 7     stack<TreeNode *> sta;
 8     TreeNode *last = root;
 9     sta.push(p);
10     while (!sta.empty())
11     {
12         p = sta.top();
13         if( (p->left == NULL && p->right == NULL) || (p->right == NULL && last == p->left) || (last == p->right) )
14         {
15             res.push_back(p->val);
16             last = p;
17             sta.pop();
18         }
19         else 
20         {
21             if(p->right)
22                 sta.push(p->right);
23             if(p->left)
24                 sta.push(p->left);
25         }
26 
27     }
28 
29 
30     return res;
31 }
方法2：
其实我们希望栈中保存的从顶部依次是root->left, root->right, root，当符合上面提到的条件时，就进行出栈操作。有一种巧妙的方法可以做到，先上代码
1 vector<int> postOrder(TreeNode *root)
 2 {
 3     vector<int> res;
 4     if(root == NULL) return res;
 5 
 6     TreeNode *p = root;
 7     stack<TreeNode *> sta;
 8     sta.push(p);
 9     sta.push(p);
10     while(!sta.empty())
11     {
12         p = sta.top(); sta.pop();
13         if(!sta.empty() && p==sta.top())
14         {
15             if(p->right) sta.push(p->right), sta.push(p->right);
16             if(p->left) sta.push(p->left), sta.push(p->left);
17         }
18         else
19             res.push_back(p->val);
20     }
21     
22     return res;
23 }
对于每个节点，都压入两遍，在循环体中，每次弹出一个节点赋给p，如果p仍然等于栈的头结点，说明p的孩子们还没有被操作过，应该把它的孩子们加入栈中，否则，访问p。也就是说，第一次弹出，将p的孩子压入栈中，第二次弹出，访问p。
 
 


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