首页 > 编程语言 >【C++二叉树】二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历递归与非递归实现

【C++二叉树】二叉树的前序遍历、中序遍历、后序遍历递归与非递归实现

时间:2024-09-21 19:22:39浏览次数:13  
标签:遍历 递归 右子 访问 二叉树 节点 左路

1.二叉树的前序遍历

144. 二叉树的前序遍历 - 力扣(LeetCode)
 

前序遍历方式:根-左子树-右子树。

递归实现:

要传一个子函数来实先递归,原因是原函数返回值为vector,在原函数迭代,返回值就难处理了。

非递归(迭代)实现:

递归实现非常简单,非递归呢?

要用迭代实现,也就是循环:

还是按照根-左子树-右子树的遍历方式遍历。

遍历:先访问1、3、4再访问4的右子树再退回去访问3的右子树和1的右子树。

这时,我们可以把树分为左路节点和左路节点的右子树。

也就是先访问左路节点再访问左路节点的右子树,右子树也同样分为左路节点和左路节点的右子树。

这时,就要使用栈来解决:

  1. 把左路节点入栈,入栈的同时访问节点(遍历根),当左路节点为空时停止入栈,同时也证明左子树已经访问结束。
  2. 这时再访问左路节点的右子树。取栈顶数据(栈顶数据就是左路节点)的右子树,再把栈顶数据弹出。
  3. 右子树同样分为左路节点和左路节点的右子树,同样按照此方法迭代循环。
  4. 直到最后一个节点访问结束,此时,节点为空,栈为空。

自己根据代码,画一下图模拟迭代过程就容易理解了。

2.二叉树的中序遍历

94. 二叉树的中序遍历 - 力扣(LeetCode)

中序遍历方式:左子树-根-右子树。

递归实现:

非递归(迭代)实现:

中序遍历的非递归和前序遍历的非递归思路类似。

  1. 都是按照把树分为左路节点和左路节点的右子树的思路来实现的,只不过访问节点(根)的时机不同。
  2. 前序遍历是先访问根再访问左子树右子树,所以在左路节点入栈的时候,就访问节点(根),而中序遍历是先访问左子树再访问根再访问右子树
  3. 所以中序遍历是在左路节点入栈完以后,再访问节点(根)。

3.二叉树的后序遍历

145. 二叉树的后序遍历 - 力扣(LeetCode)

后序遍历方式:左子树-右子树-根

递归实现:

非递归迭代实现:

后序遍历方式:左子树-右子树-根

后序遍历的非递归与前序和中序的非递归整体思路类似。

唯一不同的就是访问节点的时机不同。

什么时候访问节点(根)呢?

  1. 从栈中取出左路节点时,节点的左子树已经访问完了(理解理解)。
  2. 当左路节点的右子树访问完才可以访问根。
  3. 如果左路节点的右子树为空,则代表右子树访问完,可以访问节点(根)了。
  4. 如果右子树不为空,则要先访问左路节点的右子树。

非递归迭代实现:

但是此时会发现超出了内存限制,说明代码有问题,内存限制问题一般就是死循环了。

按照上面的代码,会发现,节点3和节点5之间会一直死循环,

  1. 3的右子树不为空,把5入栈,5的右子树为空,把栈中5弹出来,下次循环又取了栈顶数据3,3的右子树不为空,把5入栈......
  2. 第二次访问节点3的时候,就应该直接访问节点(根)了,但他的右子树不为空,又访问了右子树,他不知道右子树已经访问过了,就会不断的进入3的右子树访问就死循环了。

所以,关键问题就说我们要想一个办法区分他的右子树到底访问过了没有,如果访问过了,则可以访问该左路节点(根)了,如果没有访问,则先访问他的右子树。

此时,可以使用双指针来解决,我们定义一个指针lastNode表示当前节点的上一个节点。

访问节点3的时候,lastNode为右子树的根(节点5),代表右子树已经访问完了,则就可以访问该节点了。

非递归(迭代)实现:



4.总结:

  • 前序遍历、中序遍历、后序遍历的递归实现很简单,但是非递归迭代实现就有稍微有点难理解了。
  • 用了同一种思路,把树分为左路节点和左路节点的右子树,针对这三种遍历方式都适用。
  • 从根本上就是用循环模拟递归的过程。
  • 后序遍历相对前序和中序又稍微复杂,要考虑好访问节点的条件,避免死循环。
  • 多画图模拟迭代的过程更容易理解。

标签:遍历,递归,右子,访问,二叉树,节点,左路
From: https://blog.csdn.net/2202_75924820/article/details/142415568

相关文章

  • C++ 使用范围 for 遍历多维数组用引用
    intmain(){constexprsize_trowCnt=3,colCnt=4;intia[rowCnt][colCnt];//使用for循环遍历初始赋值for(size_ti=0;i!=rowCnt;++i){for(size_tj=0;j!=colCnt;++j){ia[i][j]=i*colCnt+j......
  • 【算法竞赛】二叉树和哈夫曼树
    树是非线性数据结构,它能很好地描述数据的层次关系。树这种结构的现实场景很常见,如文件目录、书本的目录就是典型的树形结构。二叉树是最常用的树形结构,特别适合编码,常常将一般的树转换为二叉树来处理。本节介绍二叉树的定义和存储。哈夫曼(Huffman)树是二叉树的一个......
  • (LeetCode 热题 100) 199. 二叉树的右视图(递归、深度优先搜索dfs)
    199.二叉树的右视图思路:递归每次都优先右边子树,然后才是左子树。/***Definitionforabinarytreenode.*structTreeNode{*intval;*TreeNode*left;*TreeNode*right;*TreeNode():val(0),left(nullptr),right(nullptr){}......
  • 数据结构:二叉树(2)
    ps:爆更第二期前言普通的树的实用价值比较小,将树更一步特殊化成二叉树,将获得更多的特殊性质。例如搜索二叉树,红黑树等。这篇博文主要介绍二叉树的基础知识,进阶版高级二叉树,后续会持续更新。二叉树的概念一棵二叉树是结点的一个有限集合,该集合:或者为空由一个根节点......
  • 深入探索:深度优先遍历与广度优先遍历的奥秘与应用
    在算法和数据结构的广阔领域中,图的遍历是一个核心且基础的概念,它支撑着众多高级算法和应用的实现。深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)作为图的两种基本遍历方式,不仅具有深刻的理论意义,还广泛应用于各种实际问题中。本文将更深入地探讨这两种遍历方式的原理、实现细节、性能......
  • 目录遍历
    是什么?目录遍历是网络配置缺陷,导致目录可以被任意浏览,使得一些隐私文件和目录被泄露。为什么?没有对../目录设置过滤、加密或权限,恶意用户可以跳转遍历服务器上的任意文件。防御方案加密参数传递的数据对参数进行base64加密后在进行传参编码绕过URL编码绕过文件后缀过滤......
  • 【C++二叉树】105.从前序与中序遍历序列构造二叉树
    105.从前序与中序遍历序列构造二叉树-力扣(LeetCode)根据前序遍历和中序遍历构建二叉树前序遍历访问方式:根-左子树-右子树中序遍历访问方式:左子树-根-右子树思路分析:前序+中序可以构建一颗二叉树:前序遍历可以确定根,中序遍历可以确定左子树的中序区间和右子树的中序区......
  • 代码随想录算法训练营第十五天 | Javascript | 继续二叉树的一天 | 力扣Leetcode | 补
    目录前言简介题目链接:501.二叉搜索树中的众数题目链接:236.二叉树的最近公共祖先题目链接:235.二叉搜索树的最近公共祖先前言踏平坎坷成大道,斗罢艰险又出发!自律的尽头是自控,自控的尽头是硬控。愿道友们披荆斩棘,终能得偿所愿。简介本人是小几年经验的前端开发,......
  • 代码随想录 -- 二叉树 -- 把二叉搜索树转换为累加树
    538.把二叉搜索树转换为累加树-力扣(LeetCode)思路:定义pre变量用来记录当前节点的前一个节点(右中左顺序遍历)的值。递归出口:当root为空时,return。单层递归逻辑:(右中左)右:self.tra(root.right)中:令root的值为它本身加上pre,更新pre为当前root的值;左:self.tra(root.left)class......
  • 代码随想录 -- 二叉树 -- 将有序数组转换为二叉搜索树
    108.将有序数组转换为二叉搜索树-力扣(LeetCode)思路:(注意题目要求是平衡二叉树!!!)递归出口:当传入数组为空时,返回空。单层递归逻辑:找到数组中间的值,令其为root,数组左边为root的左子树,数组右边为root的右子树。最后返回root。classSolution(object):defsortedArrayTo......