import java.util.HashMap; import java.util.LinkedList; import java.util.Map; import java.util.Queue; import java.util.Stack; /** * * @author kerryfish * JAVA实现二叉树的先序、中序、后序、层序遍历 * 递归和非递归版本 * */ class Node{ public int value; public Node left; public Node right; public Node(int v){ this.value=v; this.left=null; this.right=null; } } class BinaryTreeTraversal { /** * @param root 树根节点 * 递归先序遍历 */ public static void preOrderRec(Node root){ if(root!=null){ System.out.println(root.value); preOrderRec(root.left); preOrderRec(root.right); } } /** * @param root 树根节点 * 递归中序遍历 */ public static void inOrderRec(Node root){ if(root!=null){ preOrderRec(root.left); System.out.println(root.value); preOrderRec(root.right); } } /** * @param root 树根节点 * 递归后序遍历 */ public static void postOrderRec(Node root){ if(root!=null){ preOrderRec(root.left); preOrderRec(root.right); System.out.println(root.value); } } /** * * @param root 树根节点 * 利用栈实现循环先序遍历二叉树 * 这种实现类似于图的深度优先遍历（DFS） * 维护一个栈，将根节点入栈，然后只要栈不为空，出栈并访问，接着依次将访问节点的右节点、左节点入栈。 * 这种方式应该是对先序遍历的一种特殊实现（看上去简单明了），但是不具备很好的扩展性，在中序和后序方式中不适用 */ public static void preOrderStack_1(Node root){ if(root==null)return; Stack s=new Stack (); s.push(root); while(!s.isEmpty()){ Node temp=s.pop(); System.out.println(temp.value); if(temp.right!=null) s.push(temp.right); if(temp.left!=null) s.push(temp.left); } } /** * * @param root 树的根节点 * 利用栈模拟递归过程实现循环先序遍历二叉树 * 这种方式具备扩展性，它模拟递归的过程，将左子树点不断的压入栈，直到null，然后处理栈顶节点的右子树 */ public static void preOrderStack_2(Node root){ if(root==null)return; Stack s=new Stack (); while(root!=null||!s.isEmpty()){ while(root!=null){ System.out.println(root.value); s.push(root);//先访问再入栈 root=root.left; } root=s.pop(); root=root.right;//如果是null，出栈并处理右子树 } } /** * * @param root 树根节点 * 利用栈模拟递归过程实现循环中序遍历二叉树 * 思想和上面的preOrderStack_2相同，只是访问的时间是在左子树都处理完直到null的时候出栈并访问。 */ public static void inOrderStack(Node root){ if(root==null)return; Stack s=new Stack (); while(root!=null||!s.isEmpty()){ while(root!=null){ s.push(root);//先访问再入栈 root=root.left; } root=s.pop(); System.out.println(root.value); root=root.right;//如果是null，出栈并处理右子树 } } /** * * @param root 树根节点 * 后序遍历不同于先序和中序，它是要先处理完左右子树，然后再处理根(回溯)，所以需要一个记录哪些节点已经被访问的结构(可以在树结构里面加一个标记)，这里可以用map实现 */ public static void postOrderStack(Node root){ if(root==null)return; Stack s=new Stack (); Map map=new HashMap (); s.push(root); while(!s.isEmpty()){ Node temp=s.peek(); if(temp.left!=null&&!map.containsKey(temp.left)){ temp=temp.left; while(temp!=null){ if(map.containsKey(temp))break; else s.push(temp); temp=temp.left; } continue; } if(temp.right!=null&&!map.containsKey(temp.right)){ s.push(temp.right); continue; } Node t=s.pop(); map.put(t,true); System.out.println(t.value); } } /** * * @param root 树根节点 * 层序遍历二叉树，用队列实现，先将根节点入队列，只要队列不为空，然后出队列，并访问，接着讲访问节点的左右子树依次入队列 */ public static void levelTravel(Node root){ if(root==null)return; Queue q=new LinkedList (); q.add(root); while(!q.isEmpty()){ Node temp = q.poll(); System.out.println(temp.value); if(temp.left!=null)q.add(temp.left); if(temp.right!=null)q.add(temp.right); } } }