二叉樹非遞歸後序遍歷

原題

　　Given a binary tree, return the postorder traversal of its nodes’ values.
　　For example:
　　Given binary tree {1,#,2,3},

1
    \
     2
    /
   3

 

　　return [3,2,1].
　　Note: Recursive solution is trivial, could you do it iteratively?

題目大意

　　給定一個二叉樹，輸出後序遍歷的結果，嘗試使用兩種方法實現

解題思路

　　第一種：使用遞歸方式。
　　第二種：使用非遞歸的方法
　　根據後序遍歷的順序，先訪問左子樹，再訪問右子樹，後訪問根節點，而對於每一個子樹來講，又按照一樣的訪問順序進行遍歷，後序遍歷的非遞歸的實現相對來講要難一些，要保證根節點在左子樹和右子樹被訪問後才能訪問，思路以下：
　　 對於任一節點P，
　　1）先將節點P入棧；
　　2）若P不存在左孩子和右孩子，或者P存在左孩子或右孩子，但左右孩子已經被輸出，則能夠直接輸出節點P，並將其出棧，將出棧節點P標記爲上一個輸出的節點，再將此時的棧頂結點設爲當前節點；
　　3）若不知足2）中的條件，則將P的右孩子和左孩子依次入棧，當前節點從新置爲棧頂結點，以後重複操做2）；
　　4）直到棧空，遍歷結束。

代碼實現

結點類

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

 

第一種方法：算法實現類

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {
    private List<Integer> result;
    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        result = new LinkedList<>();
        preOrder(root);
        return result;
    }

    private void preOrder(TreeNode root) {
        if (root != null) {
            preOrder(root.left);
            preOrder(root.right);
            result.add(root.val);
        }
    }
}

 

第二種方法：算法實現類

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {

    public List<Integer> postorderTraversal(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new LinkedList<>();

        if (root != null) {
            // 雙端隊列，看成棧來使用
            Deque<TreeNode> deque = new LinkedList<>();
            // 指向前一個處理的結點 
            TreeNode prev = null;
            // 指向當前處理的結點
            TreeNode curr;
            // 根結點入棧
            deque.addLast(root);
            // 棧非空
            while (!deque.isEmpty()) {
                // 獲取棧頂元素（不刪除）
                curr = deque.getLast();
                if ((curr.left == null && curr.right == null) // 當前元素無左右子樹
                        // prev != null && curr.left == prev，當前結點只有左子樹，而且左子樹已經遍歷完
                        // prev != null && curr.right == prev，當前結點有左右子樹，而且左右子樹已經遍歷完
                        || (prev != null && (curr.left == prev || curr.right == prev))) {
                    // 刪除棧頂元素
                    curr = deque.removeLast();
                    // 結點值入棧
                    list.add(curr.val);
                    // 更新上一個處理的結點
                    prev = curr;
                } else {

                    // 左右子樹未遍歷完，將非空左右子樹入棧

                    if (curr.right != null) {
                        deque.addLast(curr.right);
                    }

                    if (curr.left != null) {
                        deque.addLast(curr.left);
                    }
                }
            }
        }

        return list;
    }
}