java二叉树遍历非递归

㈠ 用java怎么构造一个二叉树呢

二叉树的相关操作，包括创建，中序、先序、后序（递归和非递归），其中重点的是java在先序创建二叉树和后序非递归遍历的的实现。
package com.algorithm.tree;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Tree<T> {

private Node<T> root;

public Tree() {
}

public Tree(Node<T> root) {
this.root = root;
}

//创建二叉树
public void buildTree() {

Scanner scn = null;
try {
scn = new Scanner(new File("input.txt"));
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
root = createTree(root,scn);
}
//先序遍历创建二叉树
private Node<T> createTree(Node<T> node,Scanner scn) {

String temp = scn.next();

if (temp.trim().equals("#")) {
return null;
} else {
node = new Node<T>((T)temp);
node.setLeft(createTree(node.getLeft(), scn));
node.setRight(createTree(node.getRight(), scn));
return node;
}

}

//中序遍历(递归)
public void inOrderTraverse() {
inOrderTraverse(root);
}

public void inOrderTraverse(Node<T> node) {
if (node != null) {
inOrderTraverse(node.getLeft());
System.out.println(node.getValue());
inOrderTraverse(node.getRight());
}
}

//中序遍历(非递归)
public void nrInOrderTraverse() {

Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();
Node<T> node = root;
while (node != null || !stack.isEmpty()) {
while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
node = stack.pop();
System.out.println(node.getValue());
node = node.getRight();

}

}
//先序遍历(递归)
public void preOrderTraverse() {
preOrderTraverse(root);
}

public void preOrderTraverse(Node<T> node) {
if (node != null) {
System.out.println(node.getValue());
preOrderTraverse(node.getLeft());
preOrderTraverse(node.getRight());
}
}

//先序遍历（非递归）
public void nrPreOrderTraverse() {

Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();
Node<T> node = root;

while (node != null || !stack.isEmpty()) {

while (node != null) {
System.out.println(node.getValue());
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
node = stack.pop();
node = node.getRight();
}

}

//后序遍历(递归)
public void postOrderTraverse() {
postOrderTraverse(root);
}

public void postOrderTraverse(Node<T> node) {
if (node != null) {
postOrderTraverse(node.getLeft());
postOrderTraverse(node.getRight());
System.out.println(node.getValue());
}
}

//后续遍历(非递归)
public void nrPostOrderTraverse() {

Stack<Node<T>> stack = new Stack<Node<T>>();
Node<T> node = root;
Node<T> preNode = null;//表示最近一次访问的节点

while (node != null || !stack.isEmpty()) {

while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}

node = stack.peek();

if (node.getRight() == null || node.getRight() == preNode) {
System.out.println(node.getValue());
node = stack.pop();
preNode = node;
node = null;
} else {
node = node.getRight();
}

}

}

//按层次遍历
public void levelTraverse() {
levelTraverse(root);
}

public void levelTraverse(Node<T> node) {

Queue<Node<T>> queue = new LinkedBlockingQueue<Node<T>>();
queue.add(node);
while (!queue.isEmpty()) {

Node<T> temp = queue.poll();
if (temp != null) {
System.out.println(temp.getValue());
queue.add(temp.getLeft());
queue.add(temp.getRight());
}

}

}

}

//树的节点

class Node<T> {

private Node<T> left;
private Node<T> right;
private T value;

public Node() {
}
public Node(Node<T> left,Node<T> right,T value) {
this.left = left;
this.right = right;
this.value = value;
}

public Node(T value) {
this(null,null,value);
}
public Node<T> getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(Node<T> left) {
this.left = left;
}
public Node<T> getRight() {
return right;
}
public void setRight(Node<T> right) {
this.right = right;
}
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}

}
测试代码：
package com.algorithm.tree;

public class TreeTest {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Tree<Integer> tree = new Tree<Integer>();
tree.buildTree();
System.out.println("中序遍历");
tree.inOrderTraverse();
tree.nrInOrderTraverse();
System.out.println("后续遍历");
//tree.nrPostOrderTraverse();
tree.postOrderTraverse();
tree.nrPostOrderTraverse();
System.out.println("先序遍历");
tree.preOrderTraverse();
tree.nrPreOrderTraverse();

//
}

}

㈡ 用java怎么构造一个二叉树

二叉树的相关操作，包括创建，中序、先序、后序（递归和非递归），其中重点的是java在先序创建二叉树和后序非递归遍历的的实现。
package com.algorithm.tree;

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;
import java.util.Stack;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;

public class Tree {

private Node root;

public Tree() {
}

public Tree(Node root) {
this.root = root;
}

//创建二叉树
public void buildTree() {

Scanner scn = null;
try {
scn = new Scanner(new File("input.txt"));
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
root = createTree(root,scn);
}
//先序遍历创建二叉树
private Node createTree(Node node,Scanner scn) {

String temp = scn.next();

if (temp.trim().equals("#")) {
return null;
} else {
node = new Node((T)temp);
node.setLeft(createTree(node.getLeft(), scn));
node.setRight(createTree(node.getRight(), scn));
return node;
}

}

//中序遍历(递归)
public void inOrderTraverse() {
inOrderTraverse(root);
}

public void inOrderTraverse(Node node) {
if (node != null) {
inOrderTraverse(node.getLeft());
System.out.println(node.getValue());
inOrderTraverse(node.getRight());
}
}

//中序遍历(非递归)
public void nrInOrderTraverse() {

Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = root;
while (node != null || !stack.isEmpty()) {
while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
node = stack.pop();
System.out.println(node.getValue());
node = node.getRight();

}

}
//先序遍历(递归)
public void preOrderTraverse() {
preOrderTraverse(root);
}

public void preOrderTraverse(Node node) {
if (node != null) {
System.out.println(node.getValue());
preOrderTraverse(node.getLeft());
preOrderTraverse(node.getRight());
}
}

//先序遍历（非递归）
public void nrPreOrderTraverse() {

Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = root;

while (node != null || !stack.isEmpty()) {

while (node != null) {
System.out.println(node.getValue());
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}
node = stack.pop();
node = node.getRight();
}

}

//后序遍历(递归)
public void postOrderTraverse() {
postOrderTraverse(root);
}

public void postOrderTraverse(Node node) {
if (node != null) {
postOrderTraverse(node.getLeft());
postOrderTraverse(node.getRight());
System.out.println(node.getValue());
}
}

//后续遍历(非递归)
public void nrPostOrderTraverse() {

Stack<Node> stack = new Stack<Node>();
Node node = root;
Node preNode = null;//表示最近一次访问的节点

while (node != null || !stack.isEmpty()) {

while (node != null) {
stack.push(node);
node = node.getLeft();
}

node = stack.peek();

if (node.getRight() == null || node.getRight() == preNode) {
System.out.println(node.getValue());
node = stack.pop();
preNode = node;
node = null;
} else {
node = node.getRight();
}

}

}

//按层次遍历
public void levelTraverse() {
levelTraverse(root);
}

public void levelTraverse(Node node) {

Queue<Node> queue = new LinkedBlockingQueue<Node>();
queue.add(node);
while (!queue.isEmpty()) {

Node temp = queue.poll();
if (temp != null) {
System.out.println(temp.getValue());
queue.add(temp.getLeft());
queue.add(temp.getRight());
}

}

}

}

//树的节点

class Node {

private Node left;
private Node right;
private T value;

public Node() {
}
public Node(Node left,Node right,T value) {
this.left = left;
this.right = right;
this.value = value;
}

public Node(T value) {
this(null,null,value);
}
public Node getLeft() {
return left;
}
public void setLeft(Node left) {
this.left = left;
}
public Node getRight() {
return right;
}
public void setRight(Node right) {
this.right = right;
}
public T getValue() {
return value;
}
public void setValue(T value) {
this.value = value;
}

}
测试代码：
package com.algorithm.tree;

public class TreeTest {

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Tree tree = new Tree();
tree.buildTree();
System.out.println("中序遍历");
tree.inOrderTraverse();
tree.nrInOrderTraverse();
System.out.println("后续遍历");
//tree.nrPostOrderTraverse();
tree.postOrderTraverse();
tree.nrPostOrderTraverse();
System.out.println("先序遍历");
tree.preOrderTraverse();
tree.nrPreOrderTraverse();

//
}

}

㈢ 在二叉树T中，编写一个非递归程序输出该树的所有叶子结点。

importjava.util.LinkedList;
importjava.util.List;
importjava.util.Queue;


publicclassSolutions{
	publicstaticclassTreeNode{
		TreeNodeleft=null;
		TreeNoderight=null;
		intvalue;
		TreeNode(intvalue){
			this.value=value;
		}
		
		@Override
		publicStringtoString(){
			//TODOAuto-generatedmethodstub
			return"<TreeNodevalue:"+this.value+">";
		}
	}

	
	publicList<TreeNode>getLeaf(TreeNoderoot){
		List<TreeNode>result=newLinkedList<TreeNode>();
		Queue<TreeNode>nodeQueue=newLinkedList<TreeNode>();
		TreeNodenode=null;
		nodeQueue.add(root);
		while(!nodeQueue.isEmpty()){
			node=nodeQueue.poll();
			if(node.left==null){
				if(node.right==null){
					result.add(node);
				}else{
					nodeQueue.add(node.right);
				}
			}else{
				nodeQueue.add(node.left);
				if(node.right!=null){
					nodeQueue.add(node.right);
				}
			}
		}
				
		returnresult;
	}
	
	publicstaticvoidmain(String[]args){
		TreeNoderoot=newTreeNode(0);
		root.left=newTreeNode(1);
		root.right=newTreeNode(2);
		root.left.left=newTreeNode(3);
		root.left.right=newTreeNode(4);
		root.right.left=newTreeNode(5);
		root.right.right=newTreeNode(6);
		Solutionss=newSolutions();
		System.out.println(s.getLeaf(root));
		//[<TreeNodevalue:3>,<TreeNodevalue:4>,<TreeNodevalue:5>,<TreeNodevalue:6>]
	}
}

㈣ 二叉树的非递归遍历有什么优点

• 递归和非递归只是解决问题的方法的不同，本质还是一样的。

2. 递归算法相对于非递归算法来说效率通常都会更低

2.1 递归算法会有更多的资源需要压栈和出栈操作（不仅仅是参数，还有函数地址等）

2.2 由于编译器对附加的一些栈保护机制会导致递归执行的更加低效

3. 使用循环代替递归算法，通常可以获得更好的执行效率和空间效率，在二叉树层次较深的情况下，采用非递归方式遍历能够有效的提升遍历的性能。

㈤ 二叉树先序遍历递归算法和非递归算法本质区别

在前面一文，说过二叉树的递归遍历算法（二叉树先根（先序）遍历的改进），此文主要讲二叉树的非递归算法，采用栈结构
总结先根遍历得到的非递归算法思想如下：
1）入栈，主要是先头结点入栈，然后visit此结点
2）while，循环遍历当前结点，直至左孩子没有结点
3）if结点的右孩子为真，转入1）继续遍历，否则退出当前结点转入父母结点遍历转入1）
先看符合此思想的算法：

[cpp] view plain print?
int (const BiTree &T, int (*VisitNode)(TElemType data))
{
if (T == NULL)
{
return -1;
}

BiTNode *pBiNode = T;
SqStack S;
InitStack(&S);
Push(&S, (SElemType)T);

while (!IsStackEmpty(S))
{
while (pBiNode)
{
VisitNode(pBiNode->data);
if (pBiNode != T)
{
Push(&S, (SElemType)pBiNode);
}
pBiNode = pBiNode->lchild;
}
if(pBiNode == NULL)
{
Pop(&S, (SElemType*)&pBiNode);
}
if ( pBiNode->rchild == NULL)
{
Pop(&S, (SElemType*)&pBiNode); //如果此时栈已空，就有问题
}
pBiNode = pBiNode->rchild;
}

return 0;
}

㈥ 二叉树的遍历非递归算法中应注意哪些问题

先序非递归算法
【思路】
假设：T是要遍历树的根指针，若T != NULL
对于非递归算法，引入栈模拟递归工作栈，初始时栈为空。
问题：如何用栈来保存信息，使得在先序遍历过左子树后，能利用栈顶信息获取T的右子树的根指针？
方法1：访问T->data后，将T入栈，遍历左子树；遍历完左子树返回时，栈顶元素应扮谈弯为T，出栈，再先序遍历T的右子树。
方法2：访问T->data后，将T->rchild入栈，遍历左子树；遍历完左子树返回时，栈顶元素应为T->rchild，出栈，遍历以该指针为根的子树。
【算法1】
void PreOrder(BiTree T, Status ( *Visit ) (ElemType e))

{ // 基于方法一，流程图如右，当型循环
InitStack(S);
while ( T!=NULL || !StackEmpty(S)){
while ( T != NULL ){
Visit(T->data) ;
Push(S,T);
T = T->lchild;
}

if( !StackEmpty(S) ){
Pop(S,T);
T = T->rchild;
}
}
}
【算法2】
void PreOrder(BiTree T, Status ( *Visit ) (ElemType e))

{ // 基于方法二，流程图如右，当型循环
InitStack(S);

while ( T!=NULL || !StackEmpty(S) ){
while ( T != NULL ){
Visit(T->data);
Push(S, T->rchild);
T = T->lchild;
}
if ( !StackEmpty(S) ){
Pop(S,T);
}
}
}
进一步考虑：对于处理流程中的循环体的直到型、当型+直到型的实现。
中序非递归算法
【思路】
T是要遍历树的根指针，中序遍历要求厅闷在遍历完左子树后，访问根，再遍历右子树。
问题：如何用栈来保存信息，使得在中序遍历过左子树后，能利用栈顶信息获取T指针？
方法：先将T入栈，遍历左子树；遍历完左子树返回时，栈顶元素应为T，出栈，访问T->data，再中序遍历T的右子树。

【算法】
void InOrder(BiTree T, Status ( *Visit ) (ElemType e))
{ // 流程图如右，当型循环
InitStack(S);

while ( T!=NULL || !StackEmpty(S) ){
while ( T != NULL ){
Push(S,T);
T = T->lchild;
}
if( !StackEmpty(S) ){
Pop(S, T);
Visit(T->data);
T = T->rchild;
}
}
}
进一步考虑：对于处理流程中的循环体的直到型、当型+直到型的实现。
后序非递归算法
【思路】

T是要遍历树的根指针，后序遍历要求在遍历完左右子树后，再访问根。需要判断根结点的左右子树是否均遍历过。
可采用标记法侍升，结点入栈时，配一个标志tag一同入栈(0：遍历左子树前的现场保护，1：遍历右子树前的现场保护)。
首先将T和tag(为0)入栈，遍历左子树；返回后，修改栈顶tag为1，遍历右子树；最后访问根结点。
typedef struct stackElement{
Bitree data;
char tag;
}stackElemType;
【算法】
void PostOrder(BiTree T, Status ( *Visit ) (ElemType e))
{ // 流程图如右，当型循环
InitStack(S);
while ( T!=NULL || !StackEmpty(S) ){
while ( T != NULL ){
Push(S,T,0);
T = T->lchild;
}

while ( !StackEmpty(S) && GetTopTag(S)==1){
Pop(S, T);
Visit(T->data);
}
if ( !StackEmpty(S) ){
SetTopTag(S, 1); // 设置栈顶标记
T = GetTopPointer(S); // 取栈顶保存的指针
T = T->rchild;
}else break;
}
}