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;
    }

}