二叉树遍历(Java实现)
二叉树遍历(Java实现)
主要是二叉树的遍历,包括递归遍历和非递归遍历
- import java.util.ArrayDeque;
- import java.util.ArrayList;
- import java.util.List;
- import java.util.Queue;
- public class BinaryNode<T> {
- /**
- * 泛型BinaryNode类
- */
- public T item;
- public BinaryNode<T> left,right;//左右子树
- public BinaryNode(T item)
- {
- this.item = item;
- left = right = null;
- }
- public BinaryNode (T item, BinaryNode<T> left, BinaryNode<T> right)
- {
- this.item = item;
- this.left = left;
- this.right = right;
- }
- public T getNodeValue() {
- return item;
- }
- public void setNodeValue(T item) {
- this.item = item;
- }
- public BinaryNode<T> getLeft() {
- return left;
- }
- public void setLeft(BinaryNode<T> left) {
- this.left = left;
- }
- public BinaryNode<T> getRight() {
- return right;
- }
- public void setRight(BinaryNode<T> right) {
- this.right = right;
- }
- //判断是否为叶子
- public boolean isLeaf(){
- return (left==null)&&(right==null);
- }
- //前序遍历二叉树(递归)
- public List<BinaryNode<T>> toStringPreorder(BinaryNode<T> node){
- List<BinaryNode<T>> list=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- list.add(node);
- if (node.left!=null) {
- list.addAll(toStringPreorder(node.left));
- }
- if (node.right!=null) {
- list.addAll(toStringPreorder(node.right));
- }
- return list;
- }
- //前序遍历二叉树(非递归)
- public List<BinaryNode<T>> toStringPreorderNoRec(BinaryNode<T> node){
- List<BinaryNode<T>> list=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- ArrayDeque<BinaryNode<T>> stack=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- while ((node!=null)||!stack.isEmpty()) {
- if (node!=null) {
- list.add(node);
- stack.push(node);
- node=node.left;
- } else {
- node=stack.peek();
- stack.pop();
- node=node.right;
- }
- }
- return list;
- }
- //中序遍历二叉树
- public List<BinaryNode<T>> toStringInorder(BinaryNode<T> node){
- List<BinaryNode<T>> list=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- if (node.left!=null) {
- list.addAll(toStringPreorder(node.left));
- }
- list.add(node);
- if (node.right!=null) {
- list.addAll(toStringPreorder(node.right));
- }
- return list;
- }
- //中序遍历二叉树(非递归)
- public List<BinaryNode<T>> toStringInorderNoRec(BinaryNode<T> node){
- List<BinaryNode<T>> list=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- ArrayDeque<BinaryNode<T>> stack=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- while ((node!=null)||!stack.isEmpty()) {
- if (node!=null) {
- stack.push(node);
- node=node.left;
- } else {
- node=stack.peek();
- list.add(node);
- stack.pop();
- node=node.right;
- }
- }
- return list;
- }
- //后序遍历二叉树
- public String toStringPostorder(){
- String result="";
- if (left!=null) {
- result += left.toStringPostorder();
- }
- if (right!=null) {
- result += right.toStringPostorder();
- }
- result += item;
- return result;
- }
- //后序遍历二叉树(非递归)
- /**
- * 先遍历树的逆后序遍历(根、右、左),在翻转逆后序遍历就是后序遍历二叉树(左、右、根)
- * @return result栈
- */
- public ArrayDeque<BinaryNode<T>> toStringPostorderNoRec(BinaryNode<T> node){
- ArrayDeque<BinaryNode<T>> stack=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- ArrayDeque<BinaryNode<T>> result=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- while ((node!=null)||!stack.isEmpty()) {
- if (node!=null) {
- result.push(node);
- stack.push(node);
- node=node.right;
- } else {
- node=stack.peek();
- stack.pop();
- node=node.left;
- }
- }
- return result;
- }
- //后序遍历二叉树2(非递归)
- /**
- * 要保证根结点在左孩子和右孩子访问之后才能访问,因此对于任一结点P,先将其入栈。如果P不存在左孩子和右孩子,则可以直接访问它;
- * 或者P存在左孩子或者右孩子,但是其左孩子和右孩子都已被访问过了,则同样可以直接访问该结点。若非上述两种情况,
- * 则将P的右孩子和左孩子依次入栈,这样就保证了每次取栈顶元素的时候,左孩子在右孩子前面被访问,左孩子和右孩子都在根结点前面被访问。
- * @return result栈
- */
- public ArrayList<BinaryNode<T>> toStringPostorderNoRec2(BinaryNode<T> root){
- ArrayDeque<BinaryNode<T>> stack=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- ArrayList<BinaryNode<T>> result=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- BinaryNode<T> curr;//当前栈顶指针
- BinaryNode<T> pre=null;//前一次访问节点
- stack.push(root);
- while (!stack.isEmpty()) {
- curr=stack.peek();
- if ((curr.left==null&&curr.right==null)||(pre!=null&&(pre==curr.left||pre==curr.right))) {
- result.add(curr);//输出结果
- stack.pop();
- pre=curr;
- } else {
- if (curr.right!=null) {
- stack.push(curr.right);
- }
- if (curr.left!=null) {
- stack.push(curr.left);
- }
- }
- }
- return result;
- }
- //层序遍历(广度优先遍历)
- public List<BinaryNode<T>> toStringLevelOrder(){
- List<BinaryNode<T>> list=new ArrayList<BinaryNode<T>>();
- Queue<BinaryNode<T>> queue=new ArrayDeque<BinaryNode<T>>();
- queue.offer(this);//root
- while (!(queue.isEmpty())) {
- list.add(queue.peek());
- BinaryNode<T> node=queue.poll();
- if (node.left != null) {
- queue.offer(node.left);
- }
- if (node.right != null) {
- queue.offer(node.right);
- }
- }
- return list;
- }
- }
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